단백질의 조절 기능

단백질 키나아제는 인산화(수산기를 가진 아미노산 잔기에 인산 잔기를 첨가하는 것)를 통해 다른 단백질의 활성을 조절합니다. 인산화는 일반적으로 세포 내 단백질의 위치뿐만 아니라 효소 활성과 같은 단백질의 기능을 변화시킵니다.

인산염 그룹을 절단하는 단백질인 단백질 포스파타아제도 있습니다. 단백질 키나아제 및 단백질 포스파타아제는 세포 내 신호 전달뿐만 아니라 대사를 조절합니다. 단백질의 인산화 및 탈인산화는 대부분의 세포내 과정을 조절하는 주요 메커니즘 중 하나입니다.

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연결

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• 번역 및 규제

문학

• D. 테일러, N. 그린, W. 스타우트. 생물학(3권).

위키미디어 재단. 2010.

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러시아 연방 교육 과학부

FGBOU VO "시베리아 주립 기술 대학"

천연 화합물 가공 학부

나무생명공학과 화학공학과

분야: 생화학

주제: 생체막의 조절 기능

크라스노야르스크 2015

1. 간략한 역사적 정보

멤브레인의 일반 특성 및 분류

막의 화학적 조성과 구조

물질의 막횡단 수송

막 횡단 신호

결론

사용된 소스 목록

필름 세포막 유기체

1. 간략한 역사적 정보

세포를 둘러싼 보이지 않는 막으로서의 "막"이라는 용어는 세포 내용물과 외부 환경 사이의 장벽 역할을 하는 동시에 물과 그 안에 용해된 일부 물질이 통과할 수 있는 반투과성 칸막이 역할을 하며 처음으로 사용되었습니다. 분명히 식물 학자 von Mol과 독립적으로 1855년 K. von Negeli가 원형질 분해 현상을 설명하기 위해 사용했습니다. 1877년 식물학자 W. Pfeffer는 그의 작품을 출판했습니다. 삼투 연구 , 여기서 그는 M. Traube가 직전에 준비한 인공 반투과성 막을 가진 삼투압계와 세포 사이의 유사성을 기반으로 세포막의 존재를 가정했습니다. 덴마크 식물학자 H. de Vries에 의한 식물 세포의 삼투 현상에 대한 추가 연구는 Dane J. van't Hoff와 스웨덴 과학자 S. Arrhenius에 의한 삼투압 및 전해 해리에 대한 물리화학적 이론을 만드는 기초가 되었습니다. 1888년 독일의 물리화학자 W. Nernst는 확산 전위 방정식을 유도했습니다. 1890년에 독일의 물리화학자이자 철학자인 W. Ostwald는 생체전기 과정에서 막의 가능한 역할에 주목했습니다. 1895년에서 1902년 사이에 E. Overton은 많은 수의 화합물에 대한 세포막의 투과성을 측정하고 이러한 화합물의 세포막 투과 능력과 지질 용해도 사이의 직접적인 관계를 보여주었습니다. 이것은 주변 용액의 물질이 세포로 통과하는 필름을 형성하는 것이 지질이라는 분명한 표시였습니다. 1902년 Yu. Bernshtein은 살아있는 세포의 전기적 특성을 설명하기 위해 막 가설을 사용했습니다.

1925년 Gorter와 Grendel은 적혈구 막에서 추출한 지질 단일층의 면적이 적혈구 전체 면적의 2배임을 밝혔습니다. Gorter와 Grendel은 용혈된 적혈구에서 아세톤으로 지질을 추출한 다음 용액을 수면에서 증발시키고 형성된 단분자 지질막의 면적을 측정했습니다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 막의 지질이 2분자층 형태로 배열되어 있음을 시사하였다. 이 가정은 생체막의 전기적 매개변수 연구에 의해 확인되었습니다(Cole and Curtis, 1935).

2. 막의 특성화 및 분류

모든 세포와 세포내 소기관은 세포막으로 둘러싸여 있으며 구조적 구성과 기능에 중요한 역할을 합니다. 막: 환경에서 세포를 분리하고 구획(구획)으로 나눕니다. 세포 및 소기관으로 또는 그 반대로 물질의 수송을 조절합니다. 세포 간 접촉의 특이성을 제공합니다. 외부 환경으로부터 신호를 받습니다.

수용체, 효소, 수송 시스템을 포함한 막 시스템의 조정된 기능은 세포 내 대사를 조절하여 세포 항상성을 유지하고 외부 환경 상태 변화에 신속하게 대응하는 데 도움을 줍니다.

생물학적 막 - 모든 살아있는 세포를 둘러싸고 폐쇄되고 특수한 구획을 형성하는 복잡한 초분자 구조 - 소기관. 멤브레인의 두께는 약 7-10 nm입니다. 각 세포에는 외부 환경으로부터 세포의 내용물을 제한하는 원형질막과 내부막이 있습니다. , 다양한 세포 소기관(미토콘드리아, 소기관, 리소좀 등)을 형성합니다.

생물학적 막은 비공유 상호 작용을 통해 서로 연결된 지질과 단백질로 구성됩니다. 막의 기초는 단백질 분자를 포함하는 이중 지질층입니다. 지질 (다른 그리스에서 λίπος - 지방)은 글리세롤 분자와 세 가지 지방산의 잔해를 포함하는 물에 녹지 않는 물질입니다. 지질 이중층은 두 줄의 양친매성 분자에 의해 형성되며 소수성 "꼬리"는 내부에 숨겨져 있고 친수성 "머리"는 바깥쪽으로 향하여 수성 매질과 접촉합니다. 양친매성은 분자 내에 소수성 영역과 친수성 영역이 모두 존재하는 것입니다.

생체막에는 여러 유형이 있습니다. 외부에서 세포의 세포질을 경계 짓는 막을 세포질 또는 원형질막이라고 합니다. 세포내막의 이름은 일반적으로 그들이 제한하거나 형성하는 세포하 구조의 이름에서 유래합니다. 핵, 미토콘드리아, 리소좀 막, 골지 복합체 막, 소포체 등이 있습니다. 이러한 각 멤브레인은 특정 기능을 수행합니다.

원형질막 - 외부 환경으로부터 세포의 내용물을 제한합니다. 다른 세포와 접촉하고 정보를 수신, 처리 및 세포로 전송하고 내부 환경의 불변성을 유지합니다.

핵막(외부 및 내부) - 세포질 소기관에서 염색체 물질을 분리하는 핵막을 형성합니다. 핵막의 기공을 통해 단백질과 핵산이 핵 안팎으로 운반됩니다. 미토콘드리아 막 - 산화적 인산화, ATP 합성 동안 에너지 변환을 수행합니다.

리소좀 막 - 세포질의 가수분해 효소를 제한하고, 세포의 자가 소화(자가분해)를 방지하며, 리소좀에서 배지의 일정한 pH를 유지하는 데 도움을 줍니다.

소포체의 막 - 새로운 막의 형성에 참여하고 단백질, 지질, 다당류의 합성, 소수성 대사 산물 및 생체 이물질의 산화를 수행합니다.

3. 막의 화학적 조성과 구조

조직 및 구성의 모든 멤브레인은 많은 공통 특성을 나타냅니다. 그들은 지질, 단백질 및 탄수화물로 구성됩니다. 평평한 폐쇄 구조입니다. 내부 및 외부 표면이 있습니다. 비대칭; 또한 선택적 흡착이 있습니다.

막 지질에는 포화 및 불포화 지방산이 모두 포함되어 있습니다. 불포화 지방산은 포화 지방산보다 2배 더 흔하며 막 단백질의 막 유동성과 구조적 불안정성을 결정합니다.

막에는 인지질, 당지질 및 콜레스테롤의 세 가지 주요 유형의 지질이 있습니다. 가장 흔한 것은 glycerophospholipids - phosphatidic acid의 유도체입니다. 포스파티드산은 디아실글리세롤 포스페이트입니다. 아르 자형 1, R 2- 지방산 라디칼(소수성 "꼬리"). 다중불포화 지방산 잔기는 글리세롤의 두 번째 탄소 원자에 연결되어 있습니다. 극성 "헤드"는 인산 잔기 및 이에 부착된 세린, 콜린, 에탄올아민 또는 이노시톨의 친수성 그룹입니다.

극성 "머리"의 구조에 따라 이러한 유도체는 인지질과 당지질의 두 그룹으로 나뉩니다. 스핑고인지질의 극성기 구조는 글리세로인지질과 유사하다. 당지질은 세라마이드의 탄수화물 유도체입니다.

콜레스테롤은 모든 동물 세포의 막에서 발견되며 막을 뻣뻣하게 만들고 유동성을 감소시킵니다. 콜레스테롤 분자는 인 및 당지질 분자의 소수성 "꼬리"와 평행한 막의 소수성 영역에 위치합니다. 인지질 및 당지질의 친수성 "헤드"와 같은 콜레스테롤의 수산기 그룹은 수상을 향합니다. 친지 성 물질의 작용 또는 지질 과산화로 인한 막 유동성이 증가하면 막의 콜레스테롤 비율이 증가합니다.

콜레스테롤 분자는 단단한 소수성 코어와 유연한 탄화수소 사슬로 구성됩니다. 극성 "헤드"는 콜레스테롤 분자의 세 번째 탄소 원자에 있는 OH 그룹입니다. 이 분자의 극성 머리는 훨씬 더 크고 전하를 가지고 있습니다.

막의 지질 조성은 다르며, 하나 또는 다른 지질의 함량은 분명히 이들 분자가 막에서 수행하는 다양한 기능에 의해 결정됩니다. 막 지질의 주요 기능은 다음과 같습니다.

지질 이중층을 형성하고;

막 단백질의 기능에 필요한 환경을 제공합니다.

표면 단백질의 "앵커" 역할을 합니다.

호르몬 신호 전달에 관여합니다.

지질 이중층 구조의 변화는 막 기능의 파괴로 이어질 수 있습니다.

막 지질은 막 단백질의 용매 역할을 하여 단백질이 기능할 수 있는 액체 환경을 만듭니다. 이중층 구조에 미치는 영향의 정도와 그것과의 상호 작용 강도에 따라 막 단백질은 통합형과 말초형으로 나뉩니다.

통합 단백질은 막 구조에 깊숙이 박혀 있습니다. 지방산의 탄화수소 사슬과의 소수성 상호 작용으로 인해 지질 이중층에 유지됩니다. 주변 단백질은 이중층 표면에 위치하며 식염수 또는 단순히 물로 추출됩니다. 그들은 인지질의 극성 영역과의 이온 상호 작용으로 인해 이중층 표면에 유지됩니다.

막 단백질은 물질의 세포 안팎으로의 선택적인 수송, 호르몬 신호의 전달, 물질의 변형 및 조직과 기관의 형성을 보장하는 세포 간 접촉 조직의 효소로서 참여할 수 있습니다.

막 구성의 탄수화물은 독립적인 화합물로 표시되지 않고 단백질(당단백질) 또는 지질(당지질)과의 조합으로만 발견됩니다. 탄수화물 사슬의 길이는 2개에서 18개까지의 단당류 잔기입니다. 대부분의 탄수화물은 원형질막의 외부 표면에 있습니다. 생체막에서 탄수화물의 기능은 세포간 상호작용을 조절하고, 면역 상태를 유지하며, 막에서 단백질 분자의 안정성을 보장하는 것입니다.

4. 물질의 막횡단 수송

막의 주요 기능 중 하나는 세포 안팎으로 물질의 이동을 조절하고 세포가 필요로 하는 물질을 보유하고 불필요한 물질을 제거하는 것입니다.

이 프로세스는 수동 확산, 촉진 확산 및 능동 전송의 세 가지 주요 메커니즘에 의해 제공됩니다.

수동 확산 - 특수 메커니즘의 참여 없이 막을 통한 물질 전달. 수송은 에너지 소비 없이 농도 구배를 따라 발생합니다. 작은 생체 분자 - H2O, CO2, O2, 요소, 소수성 저분자량 물질은 수동 확산에 의해 운반됩니다. 단순 확산 속도는 농도 구배에 비례합니다.

촉진 확산 - 단백질 채널 또는 특수 운반체 단백질(투과제)을 사용하여 막을 통한 물질 전달. permeases의 주요 속성은 특이성입니다. 그들은 활성 사이트에 부착된 각각의 기질에 공간적으로 그리고 화학적으로 적응됩니다. 에너지 소비 없이 농도 구배를 따라 수행됩니다. 단당류, 아미노산, 뉴클레오티드, 글리세롤, 일부 이온이 운반됩니다. 포화 동역학은 특징적입니다. 이송된 물질의 특정(포화) 농도에서 모든 캐리어 분자가 이송에 참여하고 이송 속도가 제한 값에 도달합니다.

능동 수송 - 또한 특수 운반체 단백질의 참여가 필요하지만, 농도 구배에 대해 이동이 일어나므로 에너지가 필요합니다. 이 메커니즘을 사용하여 Na+, K+, Ca2+, Mg2+ 이온은 세포막을 통해 수송되고 양성자는 미토콘드리아 막을 통해 수송됩니다. 물질의 능동 수송은 포화 동역학, 즉 세포는 그 자체로 운반된 물질의 과잉량을 축적할 수 있습니다.

그림 - 1. 막을 통한 분자 수송 메커니즘.

활성 이온 수송을 수행하는 수송 시스템의 예는 Na+,K+-아데노신 트리포스파타아제(Na+,K+-ATPase 또는 Na+,K+-펌프)입니다. 이 단백질은 원형질막의 두께에 위치하며 ATP 가수분해 반응을 촉매할 수 있습니다. 1 ATP 분자의 가수분해 중에 방출되는 에너지는 세포에서 3개의 Na+ 이온을 세포외 공간으로, 2개의 K+ 이온을 반대 방향으로 전달하는 데 사용됩니다. Na+, K+-ATPase의 작용으로 세포의 세포질과 세포외액 사이에 농도차가 생긴다. 이온의 이동이 동등하지 않기 때문에 전위차가 발생합니다. 따라서 전위차 에너지의 합인 전기 화학적 전위가 발생합니다. Δφ 물질 농도 차이의 에너지 Δ 막의 양쪽에 있는 C.

입자 및 거대 분자 화합물의 막을 통해 전달합니다.

캐리어에 의해 수행되는 유기 물질 및 이온의 수송과 함께, 생체막의 형태를 변경함으로써 세포로부터 거대분자 화합물을 흡수하고 제거하도록 설계된 세포에는 매우 특별한 메커니즘이 있다. 이 메커니즘을 소포 수송이라고 합니다.

거대분자의 전달 과정에서 막으로 둘러싸인 소낭(vesicles)의 순차적인 형성과 융합이 일어난다. 운반 방향과 전달된 물질의 특성에 따라 다음 유형의 소포 운반이 구분됩니다.

Endocytosis는 물질을 세포로 옮기는 것입니다. 결과 소포의 크기에 따라 다음이 있습니다.

비) 식균 작용- 미생물 또는 세포 파편과 같은 큰 입자의 흡수. 이 경우 직경이 250nm 이상인 phagosomes라고하는 큰 소포가 형성됩니다.

Pinocytosis는 대부분의 진핵 세포의 특징이며 큰 입자는 백혈구 및 대 식세포와 같은 특수 세포에 흡수됩니다. 세포내이입의 첫 번째 단계에서는 물질이나 입자가 막 표면에 흡착되며, 이 과정은 에너지 소비 없이 발생합니다. 다음 단계에서 흡착 물질이 있는 막은 세포질로 깊어집니다. 그 결과 원형질막의 국소 함입은 세포 표면에서 끈으로 묶여 소포를 형성한 다음 세포로 이동합니다. 이 프로세스는 마이크로필라멘트 시스템으로 연결되며 에너지 의존적입니다. 세포에 들어가는 소포와 포식체는 리소좀과 합쳐질 수 있습니다. 리소좀에 포함된 효소는 소포와 포식소체에 포함된 물질을 저분자량 생성물(아미노산, 단당류, 뉴클레오티드)로 분해하여 세포가 사용할 수 있는 세포질로 운반합니다.

Exocytosis - 세포에서 입자 및 큰 화합물의 이동. 세포내이입과 같은 이 과정은 에너지 흡수와 함께 진행됩니다. exocytosis의 주요 유형은 다음과 같습니다.

분비 - 신체의 다른 세포에 사용되거나 작용하는 수용성 화합물을 세포에서 제거합니다. 그것은 신체의 특정 요구에 따라 그들이 생산하는 물질 (호르몬, 신경 전달 물질, 전 효소)의 분비에 적합한 위장관의 점막 인 내분비선의 비 전문화 세포와 세포에 의해 수행 될 수 있습니다.

분비 단백질은 거친 소포체의 막과 관련된 리보솜에서 합성됩니다. 그런 다음 이 단백질은 골지체(Golgi apparatus)로 운반되어 변형, 농축, 분류된 다음 소포로 포장됩니다. 이 단백질은 세포질로 절단된 후 원형질막과 융합되어 소포의 내용물이 세포 외부에 있게 됩니다.

거대 분자와 달리 양성자와 같은 작은 분비 입자는 촉진 확산 및 능동 수송 메커니즘을 사용하여 세포 밖으로 수송됩니다.

배설은 사용할 수 없는 물질을 세포에서 제거하는 것입니다. 배설 메커니즘은 분명히 처음에는 배설된 입자가 세포질 소포에 있다가 원형질막과 합쳐진다는 사실에 있습니다.

5. 막 횡단 신호

세포막의 중요한 특성은 세포 내부 환경의 신호를 감지하고 전달하는 능력입니다. 외부 신호에 대한 세포의 인식은 표적 세포의 막에 위치한 수용체와 상호 작용할 때 발생합니다. 수용체는 신호 분자를 부착하여 세포 내 정보 전달 경로를 활성화하여 다양한 대사 과정의 속도를 변화시킵니다.

막 수용체와 특이적으로 상호작용하는 신호 분자를 일차 전달자라고 합니다. 호르몬, 신경 전달 물질, 에이코사노이드, 성장 인자 또는 빛의 양자와 같은 물리적 인자와 같은 다양한 화합물이 주요 메신저 역할을 합니다. 1차 전달자에 의해 활성화된 세포막 수용체는 수신된 정보를 단백질 및 효소 시스템으로 전송하며, 이는 수백 배의 신호 증폭을 제공하는 신호 전달 캐스케이드를 형성합니다. 대사 과정의 활성화 또는 비활성화, 근육 수축, 표적 세포로부터의 물질 수송으로 구성된 세포의 반응 시간은 몇 분이 될 수 있습니다.

막 수용체는 다음과 같이 나뉩니다.

1차 메신저와 이온 채널을 결합하는 서브유닛을 포함하는 수용체;

촉매 활성을 나타낼 수 있는 수용체;

수용체는 G-단백질의 도움을 받아 세포질의 특정 단백질과 효소에 신호를 전달하는 2차(세포내) 전달자의 형성을 활성화합니다.

2차 전령은 분자량이 작고 세포의 세포질에서 높은 비율로 확산되어 해당 단백질의 활성을 변화시킨 후 세포질에서 빠르게 분리되거나 제거됩니다. 지질 이중층을 통과하고 세포에 침투하여 세포 내 수용체와 상호 작용하는 호르몬이 있습니다. 막 수용체와 세포내 수용체 사이의 생리학적으로 중요한 차이점은 들어오는 신호에 대한 반응 속도입니다. 첫 번째 경우 효과는 빠르고 수명이 짧고 두 번째 경우에는 느리지 만 오래 지속됩니다.

결론

따라서 생체막의 주요 기능은 다음과 같습니다.

· 장벽 기능. 생체막의 세포 및 세포 이하 입자의 경우 외부 공간과 분리하는 기계적 장벽 역할을 합니다.

· 생체막을 통한 물질 전달은 세포내 이온 항상성, 생체 전위, 신경 임펄스의 여기 및 전도, 에너지 저장 및 변환과 같은 중요한 생물학적 현상과 관련이 있습니다. 생체막을 통한 중성 분자, 물 및 이온의 수동 및 능동 수송(이동)이 있습니다.

· 생체 전위를 생성하고 여기를 수행하는 능력. 생체 전기 전위의 출현은 생물학적 막의 구조적 특징 및 막 양쪽에 고르지 않은 이온 분포를 생성하는 수송 시스템의 활동과 관련이 있습니다.

· 막의 대사 기능은 두 가지 요소에 의해 결정됩니다. 첫 번째는 많은 수의 효소와 효소 시스템을 막과 연결하는 것입니다. 두 번째는 막이 세포를 물리적으로 별도의 구획으로 나누어 서로에서 발생하는 대사 과정을 구분하는 능력입니다.

· 세포 수신 및 세포 간 상호 작용. 이 제형은 세포와 환경의 상호 작용 및 전체적으로 다세포 유기체의 형성을 결정하는 세포막의 매우 광범위하고 다양한 중요한 기능 세트를 결합합니다. 세포 수용 및 세포간 상호작용의 분자막 측면은 무엇보다도 면역 반응, 성장 및 신진대사의 호르몬 조절, 배아 발생 패턴에 관한 것입니다.

사용된 소스 목록

Komov 부사장 생화학: Proc. 대학 /V. P. Komov, V. N. Shvedova. -M.: Bustard, 2004. - 640p.

노레 D.G. 생화학: Proc. 대학/D.G. 노레, S.D. 미진. - M.: 더 높게. 학교 2002. - 479쪽.

Artyukhov V. G. 생화학: 교과서. - 보로네시: 보로네시 주립대학교 출판사. 2002. - 696쪽.

Http://dendrit.ru/ 생화학.

Http://sbio.info/ 모든 생물학 프로젝트.

규제 기능

정신의 규제 기능은 내부 정신 과정을 조정하고 외부 세계의 대상과의 상호 작용을 관리하며 주변 사람들과의 관계를 구축하는 것을 목표로 합니다.

내부 정신 과정의 조정은 무조건 반사를 기반으로 수행되며 그 메커니즘은 타고난 것이므로 생물 유전 학적으로 결정됩니다. 그것은 본능적인 반응의 패턴으로 나타납니다. 예를 들어, 눈 깜박임, 동공 수축 또는 확장, 무의식적인 손 움츠림 등.

외부 세계의 대상과의 상호 작용 관리는 자신의 존재 공간에서 조건부 반사 및 방향 연구 활동의 역학 법칙에 따라 발생합니다. 예를 들어, 음식 냄새로 음식의 유용성 또는 유해성을 결정하고, 신호등 신호로 길을 멈추거나 건너십시오.

다른 사람들과의 관계 구축은 심리적, 사회 심리적, 사회적 활동의 법칙에 따라 발생합니다. 예를 들어, 우리는 성격의 특정 특성에 따라 우리에게 적합한 공동 활동 파트너를 선택합니다.

모든 경우에 규제 기능은 사람의 객관적인 행동, 행위 및 행동으로 변환되는 일부 대상을 향한 신체 움직임으로 나타납니다.

인간 관계에서 정신의 조절 기능은 항상 사회적 행동의 도덕적 요소를 포함하는 인간 행동을 통해 나타납니다. 그러한 행동의 메커니즘은 사회 생활의 특별한 규칙과 상징 (의식, 관습, 전통, 법률)에 포함되어 있습니다.

객관적인 행동과 행동을 규제하려면 사람의 상당한 의지가 필요합니다. 따라서 의지는 정신의 조절 기능의 기본 과정이 된다. 정신의 조절 기능의 동화는 의지적 특성에서 발생합니다. 의지는 성격의 구조적 조직의 핵심 구성 요소입니다. 예를 들어, 성격 붕괴는 정신 장애의 임상 실습에서 언급되는 약화(aboulia)와 관련이 있습니다.

정신의 암시적 기능은 뇌의 신경 활동에서 파생됩니다. 따라서 그것들은 인체에 내재되어 있으며 뇌의 형태학적 특징과 뇌가 수행하는 더 높은 신경 활동의 패턴에서 비롯됩니다. 뇌 활동에 대한 정신 활동의 이러한 의존성은 "정신은 뇌의 기능이다"라는 공식으로 표현됩니다.

정신의 명시적 기능

정신 인간 암시적 명시적

그의 의식 덕분에 사람은 주관적인 활동에 따른 임의의 행동, 행동 및 주도적 활동을 할 수 있습니다. 결과적으로 그는 자신의 재량에 따라 외부 세계와의 상호 작용 과정에서 자신의 정신적 잠재력을 사용합니다. 결과적으로 사람 자신은 외부 상호 작용 과정을 통해 내부 정신 예비를 변형시킵니다. 이것은 그를 둘러싼 현실과의 새로운 형태의 관계로 이어지며, 여기서 암시적 기능은 정신의 여러 외부(명시적) 기능으로 변환됩니다. 그들은 주제-실용 및 사회 노동 활동의 주체로서 사람의 정신적 잠재력을 드러냅니다.

이 활동에서 사람은 자신의 환경을 변화시킬 뿐만 아니라 동시에 자신의 심리를 변화시킵니다. 이런 의미에서 우리는 정신이 뇌의 기능일 뿐만 아니라 사람이 자신의 의지에 따라 나타내는 외부 주관적 활동의 결과라고 말할 수 있습니다. 이것은 자신의 삶에서 명백한 정신 기능의 잠재력을 얼마나 성공적으로 실현했는지에 대한 개인의 정신 발달의 의존성을 의미합니다.

인간과 외부 세계(사물 및 사람)의 상호 작용 과정에서 정신의 여섯 가지 명시적인 기능은 모두 개인, 그룹 및 사회 심리학의 심리적, 사회 심리적, 사회적 현상으로 변환되며 역할 및 심리적 특성의 형태로 사람의 개인 조직에 동화됩니다.

다른 생물학적 거대분자(다당류, 지질 및 핵산)와 마찬가지로 단백질은 모든 살아있는 유기체의 필수 구성 요소이며 세포 생활에서 중요한 역할을 합니다. 단백질은 대사 과정을 수행합니다. 그들은 세포 내 구조의 일부입니다 - 세포 외 공간으로 분비되는 세포 간 세포 골격은 세포간에 전달되는 신호 역할을 할 수 있으며 음식의 가수 분해 및 세포 간 물질의 형성에 참여합니다.

동일한 단백질이 여러 기능을 수행할 수 있기 때문에 기능에 따라 단백질을 분류하는 것은 다소 임의적입니다. 이 다기능성의 잘 연구된 예는 lysine-actRNA 잔기를 추가할 뿐만 아니라 여러 유전자의 전사를 조절하는 lysyl-tRNA 합성효소입니다. 단백질은 효소 활성으로 인해 많은 기능을 수행합니다. 따라서 효소는 운동 단백질 미오신, 조절 단백질 단백질 키나아제, 수송 단백질 나트륨-칼륨 아데노신 트리포스파타아제 등입니다.

촉매 기능

신체에서 가장 잘 알려진 단백질의 기능은 다양한 화학 반응을 촉매하는 것입니다. 효소는 특정 촉매 특성을 갖는 단백질입니다. 즉, 각 효소는 하나 이상의 유사한 반응을 촉매합니다. 효소는 복잡한 분자를 분해하고(이화작용) 합성하는 반응(동화작용)을 촉진합니다. 여기에는 DNA 복제 및 수리, RNA 주형 합성이 포함됩니다. 2013년까지 5,000개 이상의 효소가 기술되었습니다. 효소 촉매 작용의 결과로 반응의 가속은 엄청날 수 있습니다. 효소에 달라붙어 반응의 결과로 변하는 분자를 기질이라고 합니다. 기질 결합 및 촉매 작용을 제공하는 효소 분자 부분을 활성 부위라고 합니다.

1992년 국제 생화학 및 분자 생물학 연맹은 효소가 촉매하는 반응 유형에 따라 효소의 계층적 명명법의 최종 버전을 제안했습니다. 이 명명법에 따르면 효소의 이름은 항상 -aza로 끝나야 하며 촉매 반응과 그 기질의 이름에서 형성되어야 합니다. 각 효소에는 개별 코드가 지정되어 있어 효소의 계층 구조에서 해당 위치를 쉽게 결정할 수 있습니다. 촉매 반응의 유형에 따라 모든 효소는 6가지 등급으로 나뉩니다.

CF 1: 산화환원효소, 산화 환원 반응 촉매;

CF 2: 전이효소, 한 기질 분자에서 다른 기질 분자로 화학 그룹의 이동을 촉매하는 것;

CF 3: 가수분해효소, 화학 결합의 가수분해를 촉매하는 것;

CF 4: 리아스, 생성물 중 하나에서 이중 결합의 형성과 함께 가수분해 없이 화학 결합의 파괴를 촉매하는 것;

CF 5: 이소메라아제, 기질 분자의 구조적 또는 기하학적 변화를 촉매하는 것;

CF 6: 리가제, ATP 또는 유사한 삼인산의 이인산 결합의 가수분해로 인해 기질 사이의 화학 결합 형성을 촉매합니다.

구조적 기능

세포골격의 구조 단백질은 뼈대와 같이 세포와 많은 소기관에 형태를 부여하고 세포의 형태를 변화시키는 역할을 한다. 대부분의 구조 단백질은 필라멘트 모양입니다. 콜라겐과 엘라스틴은 결합 조직(예: 연골)의 세포간 물질의 주요 구성 요소이며 머리카락, 손톱, 새 깃털 및 일부 껍질은 또 다른 구조 단백질인 케라틴으로 구성됩니다.

보호 기능

단백질의 보호 기능에는 여러 유형이 있습니다.

물리적 보호.신체의 물리적 보호는 결합 조직(뼈, 연골, 힘줄 및 피부(진피)의 깊은 층 포함)의 세포간 물질의 기초를 형성하는 단백질인 콜라겐과 각질 뾰루지, 모발, 깃털, 뿔 및 기타 표피 파생물의 기초를 형성하는 케라틴에 의해 제공됩니다. 일반적으로 이러한 단백질은 구조적 기능을 가진 단백질로 간주됩니다. 이 그룹에 있는 단백질의 예는 혈액 응고에 관여하는 피브리노겐과 트롬빈입니다.

화학적 보호.단백질 분자에 대한 독소의 결합은 해독을 제공할 수 있습니다. 인간의 해독에서 특히 중요한 역할은 독을 분해하거나 용해성 형태로 전환하여 신체에서 빠르게 제거하는 데 기여하는 간 효소에 의해 수행됩니다.

면역 보호.혈액 및 기타 생물학적 체액을 구성하는 단백질은 병원체의 손상 및 공격에 대한 신체의 방어 반응에 관여합니다. 보체 시스템의 단백질과 항체(면역글로불린)는 두 번째 그룹의 단백질에 속합니다. 그들은 박테리아, 바이러스 또는 외부 단백질을 중화합니다. 적응 면역 체계의 일부인 항체는 주어진 유기체에 이질적인 물질, 항원에 부착하여 중화시켜 파괴 장소로 안내합니다. 항체는 세포외 공간으로 분비되거나 형질 세포라고 하는 특화된 B 림프구의 막에 부착될 수 있습니다.

규제 기능

세포 내부의 많은 과정은 단백질 분자에 의해 조절되는데, 단백질 분자는 에너지원이나 세포의 건축 자재 역할을 하지 않습니다. 이 단백질은 세포 주기, 전사, 번역, 스플라이싱, 다른 단백질의 활성 및 기타 여러 과정을 통해 세포의 진행을 조절합니다. 단백질의 조절 기능은 효소 활성(예: 단백질 키나아제) 또는 다른 분자에 대한 특이적 결합으로 인해 수행됩니다.

세포 내 과정의 조절에서 가장 중요한 역할은 다른 단백질에 부착하거나 인산기를 제거하여 다른 단백질의 활성을 활성화하거나 억제하는 효소인 단백질 키나아제 및 단백질 포스파타아제에 의해 수행됩니다.

신호 기능

단백질의 신호 기능은 세포, 조직, 기관 및 유기체 간에 신호를 전달하는 신호 물질 역할을 하는 단백질의 능력입니다. 많은 세포 내 조절 단백질도 신호 전달을 수행하기 때문에 신호 기능은 종종 조절 기능과 결합됩니다.

신호 기능은 호르몬 단백질, 사이토카인, 성장 인자 등에 의해 수행됩니다.

호르몬은 혈액으로 운반됩니다. 대부분의 동물 호르몬은 단백질 또는 펩티드입니다. 호르몬이 수용체에 결합하는 것은 세포 반응을 유발하는 신호입니다. 호르몬은 혈액과 세포의 물질 농도, 성장, 번식 및 기타 과정을 조절합니다. 그러한 단백질의 예는 혈중 포도당 농도를 조절하는 인슐린입니다.

세포는 세포간 물질을 통해 전달되는 신호 단백질을 사용하여 서로 상호 작용합니다. 이러한 단백질에는 예를 들어 사이토카인 및 성장 인자가 포함됩니다.

사이토카인은 펩티드 신호 분자입니다. 그들은 세포 사이의 상호 작용을 조절하고 생존을 결정하며 성장, 분화, 기능적 활동 및 세포 사멸을 자극하거나 억제하며 면역, 내분비 및 신경계의 작용 조정을 보장합니다. 사이토카인의 예는 체세포 사이에 염증 신호를 전달하는 종양 괴사 인자입니다.

운송 기능

저분자 수송에 관여하는 가용성 단백질은 고농도로 존재할 때 기질에 대한 친화력(affinity)이 높아야 하며, 기질 농도가 낮은 곳에서는 쉽게 방출된다.

일부 막 단백질은 세포막을 통한 작은 분자의 수송에 관여하여 투과성을 변화시킵니다.막의 지질 성분은 방수성(소수성)으로 극성 또는 하전(이온) 분자의 확산을 방지합니다. 막 수송 단백질은 일반적으로 채널 단백질과 캐리어 단백질로 분류됩니다. 채널 단백질은 이온(이온 채널을 통해) 또는 물 분자(아쿠아포린을 통해)가 막을 가로질러 이동할 수 있도록 하는 물로 채워진 내부 기공을 포함합니다. 많은 이온 채널은 오직 하나의 이온만 수송하는 데 특화되어 있습니다. 따라서 칼륨 및 나트륨 채널은 종종 이러한 유사한 이온을 구별하고 그중 하나만 통과하도록 허용합니다. 운반체 단백질은 효소처럼 운반하는 모든 분자 또는 이온과 결합하며, 채널과 달리 ATP 에너지를 사용하여 능동적으로 운반할 수 있습니다.

예비(백업) 기능

이러한 단백질에는 식물 종자(예: 7S 및 11S 글로불린) 및 동물 알에 에너지 및 물질의 원천으로 저장되는 소위 예비 단백질이 포함됩니다. 많은 다른 단백질이 아미노산 공급원으로 체내에서 사용되며, 아미노산은 대사 과정을 조절하는 생물학적 활성 물질의 전구체입니다.

수용체 기능

단백질 수용체는 세포질과 세포막에 모두 위치할 수 있습니다. 수용체 분자의 한 부분은 신호, 대부분 화학 물질, 경우에 따라 빛, 기계적 작용(예: 스트레칭) 및 기타 자극을 수신합니다. 신호가 분자의 특정 부분(수용체 단백질)에 적용되면 구조적 변화가 발생합니다. 결과적으로 신호를 다른 세포 구성 요소로 전달하는 분자의 다른 부분의 구조가 변경됩니다. 몇 가지 신호 메커니즘이 있습니다. 일부 수용체는 특정 화학 반응을 촉매합니다. 다른 것들은 신호가 적용될 때 열리거나 닫히는 이온 채널 역할을 합니다. 또 다른 것들은 세포내 메신저 분자에 특이적으로 결합합니다. 막 수용체에서 신호 분자에 결합하는 분자 부분은 세포 표면에 있는 반면 신호 전달 도메인은 내부에 있습니다.

모터(모터) 기능

운동 단백질의 모든 종류는 운동(미오신), 체내 세포의 운동(예: 백혈구의 아메바이드 운동), 섬모와 편모의 운동, 능동적이고 직접적인 세포 내 수송(키네신, 다이네인)을 포함한 근육 수축과 같은 신체의 움직임을 제공합니다. 다이네인과 키네신은 ATP 가수분해를 에너지원으로 사용하여 미세소관을 따라 분자를 운반합니다. Dynein은 세포의 주변 부분에서 중심체 방향으로 분자와 세포 소기관을 반대 방향으로 운반합니다. 다이네인은 또한 진핵생물에서 섬모와 편모의 움직임을 담당합니다. 미오신의 세포질 변이체는 마이크로필라멘트를 통한 분자 및 소기관의 수송에 참여할 수 있습니다.

단백질의 보호 기능에는 여러 유형이 있습니다.

물리적 보호. 콜라겐이 참여합니다-결합 조직의 세포 간 물질 (뼈, 연골, 힘줄 및 피부 깊은 층 (진피) 포함)의 기초를 형성하는 단백질; 각질 방패, 머리카락, 깃털, 뿔 및 기타 표피 파생물의 기초를 형성하는 케라틴. 일반적으로 이러한 단백질은 구조적 기능을 가진 단백질로 간주됩니다. 이 단백질 그룹의 예는 혈액 응고에 관여하는 피브리노겐과 트롬빈입니다.

화학적 보호. 단백질 분자에 대한 독소의 결합은 해독을 제공할 수 있습니다. 인간 해독에서 특히 중요한 역할은 독을 분해하거나 용해성 형태로 전환하여 신체에서 빠르게 제거하는 데 기여하는 간 효소에 의해 수행됩니다.

면역 보호. 혈액 및 기타 생물학적 체액을 구성하는 단백질은 병원체의 손상 및 공격에 대한 신체의 방어 반응에 관여합니다. 보체 시스템의 단백질과 항체(면역글로불린)는 두 번째 그룹의 단백질에 속합니다. 그들은 박테리아, 바이러스 또는 외부 단백질을 중화합니다. 적응 면역 체계의 일부인 항체는 주어진 유기체에 이질적인 물질, 항원에 부착하여 중화시켜 파괴 장소로 안내합니다. 항체는 세포간 공간으로 분비되거나 형질 세포라고 하는 특화된 B 림프구의 막에 부착될 수 있습니다. 효소는 기질에 대한 친화력이 제한적이지만 기질에 너무 강하게 부착하면 촉매 반응을 방해할 수 있으므로 항원에 대한 항체 부착의 지속성에는 제한이 없습니다.

규제 기능

세포 내부의 많은 과정은 단백질 분자에 의해 조절되는데, 단백질 분자는 에너지원이나 세포의 건축 자재 역할을 하지 않습니다. 이 단백질은 다른 단백질 등의 활성뿐만 아니라 전사, 번역, 스플라이싱을 조절합니다. 단백질의 조절 기능은 효소 활성(예: 단백질 키나아제) 또는 일반적으로 이러한 분자와 효소의 상호 작용에 영향을 미치는 다른 분자에 대한 특이적 결합으로 인해 수행됩니다.

따라서, 유전자 전사는 유전자의 조절 서열에 대한 전사 인자(활성화 단백질 및 억제 단백질)의 부착에 의해 결정된다. 번역 수준에서 많은 mRNA의 판독은 단백질 인자의 추가에 의해 조절되며, RNA와 단백질의 분해도 특수 단백질 복합체에 의해 수행됩니다. 세포 내 과정의 조절에서 가장 중요한 역할은 인산염 그룹을 부착하여 다른 단백질의 활성을 활성화하거나 억제하는 효소인 단백질 키나아제에 의해 수행됩니다.

신호 기능

단백질의 신호 기능은 세포, 조직, 기관 및 다른 유기체 간에 신호를 전달하는 신호 물질 역할을 하는 단백질의 능력입니다. 많은 세포 내 조절 단백질도 신호 전달을 수행하기 때문에 신호 기능은 종종 조절 기능과 결합됩니다.

신호 기능은 호르몬 단백질, 사이토카인, 성장 인자 등에 의해 수행됩니다.

호르몬은 혈액으로 운반됩니다. 대부분의 동물 호르몬은 단백질 또는 펩티드입니다. 호르몬이 수용체에 결합하는 것은 세포에서 반응을 유발하는 신호입니다. 호르몬은 혈액과 세포의 물질 농도, 성장, 번식 및 기타 과정을 조절합니다. 그러한 단백질의 예는 혈중 포도당 농도를 조절하는 인슐린입니다.

세포는 세포간 물질을 통해 전달되는 신호 단백질을 사용하여 서로 상호 작용합니다. 이러한 단백질에는 예를 들어 사이토카인 및 성장 인자가 포함됩니다.

사이토카인은 작은 펩타이드 정보 분자입니다. 그들은 세포 사이의 상호 작용을 조절하고 생존을 결정하며 성장, 분화, 기능적 활동 및 세포 사멸을 자극하거나 억제하며 면역, 내분비 및 신경계의 작용 조정을 보장합니다. 사이토카인의 예로는 체세포 간에 염증 신호를 전달하는 종양 괴사 인자가 있습니다.