Молекулите на кинезина са движещите се протеини, присъщи не само на хората, но и на други живи организми. Работата на този протеин може да се сравни с работата на малък кон, който носи върху себе си жизнено натоварване на пътища, наречени микротубули. Работата на кинезина, макар и невидима за невъоръжено око, е много важна за човешкия (както и за всеки друг) организъм. И тъй като трябва да познавате героите си лично, той ще ви запознае с този малък работник и работните си дни..
Запознайте се: кинезин протеин - пощальон и биологичен робот
Стандартната кинезинова молекула в размер е 70 милиардни от един метър дължина и е просто невероятно подобна на малък мъж. Кинезинът има и две „дръжки“, с които държи товара си, и две „крака“, с които „ходи“ по микротубулата, като влаче тежестта до местоназначението си..
Фиг. 1. Кинезинова молекула
Във всички еукариоти, т.е. форми на живот, клетките от които съдържат ядрото, в определено време и на определено време трябва да бъдат доставени за доставяне на протеини и други вещества. Когато става въпрос за протеини, "производственото предприятие" (рибозома) получава "ред" за протеин от ядрото (където информацията се съхранява в ДНК, но "редът" се изпраща под формата на копие на РНК на конкретен ДНК сегмент)..
Горепосоченият процес е сложно и добре координирано действие. Само си представете: информацията трябва първо да попадне в ДНК на живия организъм, да бъде поставена в точното място за съхранение на конкретна информация, копирана и да се стигне до „растението“. Вижте видеото по-долу..
След това, друга клетъчна органела (апарат Golgi) пакетира необходимата част в везикула (вид торба) и поставя „адреса за доставка“ на частта върху външната обвивка на везикула..
След това работата започва kinesin. Той взима "парцела" и се придвижва по пътя на микротубулите в клетката и доставя стоките до посочения адрес. Между другото, има много видове кинезин и сродни протеини, чиито функции и особености варират в зависимост от живия организъм..
Други задължения на кинезин протеин в човешкото тяло
За едно 8-нанометрово стъкло кинезинът използва 1 АТР молекула (аденозин трифосфат), която играе ролята на гориво. Въпреки това, в допълнение към горната функция, кинезините изпълняват и други задачи:
- Поддържане на митоза (клетъчно делене).
- Насърчаване на мейоза (клетъчно делене, при което ядрото се разделя на четири дъщерни ядра за производството на репродуктивни клетки).
- Кинезините участват в транспортирането на невротрансмитери (серотонин, допамин и др.), Които помагат на невроните да поддържат комуникация.
- Някои кинезини могат да демонтират микротубулите след преминаване на пътека. Контролирането на дължината на микротубулите е много важно, например, когато се разделя клетка, когато в противен случай се появи хромозомна нестабилност (водеща до рак).
Характеристики на супер-ефективен кинезинов протеинов двигател
Интелигентният кинезин не само изпълнява цял куп задачи, но и прави това с невероятна ефективност. Основните характеристики на кинезина са дадени по-долу..
- Висока ефективност - ефективността на "kinesin двигателя" е около 50%, което е почти два пъти по-високо от това на бензиновия двигател. По отношение на теглото кинезинът произвежда около 15 пъти повече енергия от човешкия двигател..
- Скорост - Kinesin е изключително умен - може да направи 100 стъпки в секунда. Ако преведете тази цифра в скоростта на човек, тя ще бъде 600 m / s или до 2000 km / h!
- Икономия на енергия - Кинезините работят от универсален източник на енергия - АТР (произведен от АТР синтаза). Както е посочено по-горе, една АТР молекула е необходима за една 8-нанометрова кинезинова стъпка, която преминава в режим на хибернация, ако не носи товара. По този начин, малък протеин не губи ATP.
- Работа в екип - Молекулите на кинезините могат да се комбинират, за да транспортират особено тежки товари - те сякаш преминават щафетата един към друг, преодолявайки определена част от пътя.
- Гъвкаво планиране - Кинезините също могат да „заобикалят” препятствията, които срещат по пътя си. Ако е необходимо, кинезините могат автоматично да променят маршрута, както ако имат вграден GPS.
- обработване - кинезините са или подложени на групов транспорт обратно към центъра на клетката, или са „демонтирани“, а техните части се обработват по време на изпълнение на задачите.
Удивително е как точно се мисли механизмът на работата на клетката, как само една молекула може да изпълнява всички тези функции! Това отново доказва, че човек има какво да научи от майката природа..