Cząsteczki kinezyny są białkami napędowymi nieodłącznymi nie tylko dla ludzi, ale także dla innych żywych organizmów. Pracę tego białka można porównać do pracy małego konia, który niesie ze sobą istotny ładunek na drogach zwanych mikrotubulami. Praca kinezyny, choć niewidoczna gołym okiem, jest bardzo ważna dla ludzkiego (jak również każdego innego) organizmu. A ponieważ musisz poznać swoich bohaterów osobiście, przedstawi ci to trochę ciężkiego pracownika i jego dni pracy..
Zapoznaj się z: białkiem kinezyny - listonoszem i robotem biologicznym
Standardowa wielkość cząsteczki kinezyny ma długość 70 miliardów na metr i jest niewiarygodnie podobna do małego, małego człowieka. Kinezyna ma również dwa "uchwyty", z którymi trzyma swój ładunek, oraz dwie "nogi", którymi "chodzi" wzdłuż mikrotubuli, przeciągając ładunek do miejsca przeznaczenia..
Ryc. 1. Cząsteczka kinezyny
Wewnątrz wszystkich eukariotów, tj. formy życia, których komórki zawierają jądro, w określonym czasie i miejscu muszą być dostarczane do dostarczania białek i innych substancji. Jeśli chodzi o białka, "roślina produkcyjna" (rybosom) otrzymuje "porządek" dla białka z jądra (gdzie informacja jest przechowywana w DNA, ale "porządek" jest wysyłany w postaci kopii RNA określonego segmentu DNA).
Powyższy proces jest złożonym i dobrze skoordynowanym działaniem. Po prostu wyobraź sobie: informacja musi najpierw dostać się do DNA żywego organizmu, być umieszczona dokładnie w miejscu przechowywania konkretnych informacji, skopiowana i dostać się do "rośliny". Zobacz wideo poniżej..
Następnie inna organella komórkowa (aparat Golgiego) umieszcza niezbędną część w pęcherzyku (rodzaj torby) i umieszcza "adres dostawy" tej części na zewnętrznej powłoce pęcherzyka..
Potem zaczyna się kinezyna. Odbiera "paczkę" i przenosi się na ścieżkę mikrotubul w komórce i dostarcza towar pod wskazany adres. Nawiasem mówiąc, istnieje wiele rodzajów kinezyny i pokrewnych białek, których funkcje i cechy różnią się w zależności od żywego organizmu..
Inne obowiązki białka kinezynowego w organizmie człowieka
Dla jednej skali 8 nanometrów kinezyna wykorzystuje 1 cząsteczkę ATP (trifosforan adenozyny), która pełni rolę paliwa. Jednak oprócz powyższej funkcji kinezyny wykonują inne zadania:
- Utrzymanie mitozy (podział komórek).
- Promowanie mejozy (podziału komórkowego, w którym jądro dzieli się na cztery jądra potomne do produkcji komórek rozrodczych).
- Kinezyny biorą udział w transporcie neurotransmiterów (serotoniny, dopaminy itp.), Które pomagają neuronom utrzymać komunikację.
- Niektóre kinezyny mogą rozmontowywać mikrotubule po przejściu przez ścieżkę. Kontrolowanie długości mikrotubul jest bardzo ważne, na przykład podczas dzielenia komórki, gdy w innym przypadku dochodzi do niestabilności chromosomu (prowadzącej do raka).
Charakterystyka super wydajnego silnika białkowego kinezyn
Inteligentna kinezyna nie tylko wykonuje całą masę zadań, ale także robi to z niesamowitą wydajnością. Główne cechy kinezyny podano poniżej..
- Wysoka wydajność - wydajność "silnika kinezyn" wynosi około 50%, czyli prawie dwa razy więcej niż w przypadku silnika benzynowego. Pod względem masy kinezyna wytwarza około 15 razy więcej energii niż ludzki silnik..
- Prędkość - Kinesin jest niezwykle inteligentny - potrafi wykonać 100 kroków na sekundę. Jeśli przetłumaczysz tę liczbę na prędkość osoby, będzie to 600 m / s lub aż 2000 km / h!
- Oszczędność energii - Kinezyny działają z uniwersalnego źródła energii - ATP (produkowanego przez syntazę ATP). Jak stwierdzono powyżej, jedna cząsteczka ATP jest wymagana dla pojedynczego 8-nanometrowego kroku kinezyny, który przechodzi w stan hibernacji, jeśli nie przenosi obciążenia. Tak więc małe białko nie marnuje ATP.
- Praca zespołowa - Cząsteczki Kinezyny mogą łączyć się w celu transportu szczególnie ciężkich ładunków - zdają się przekazywać sobie nawzajem pałeczkę, przełamując pewną część drogi.
- Elastyczne planowanie - Kinezyny są również w stanie "ominąć" przeszkody napotkane na swojej drodze. W razie potrzeby kinezyny mogą automatycznie zmienić trasę, tak jakby miały wbudowany GPS.
- Recykling - kinezyny są albo transportowane grupowo z powrotem do centrum komórki, albo są "zdemontowane", a ich części są przetwarzane podczas wykonywania zadań.
Zadziwiające, jak dokładnie przemyślany jest mechanizm pracy komórki, jak tylko jedna cząsteczka może wykonywać wszystkie te funkcje! To jeszcze raz dowodzi, że człowiek ma coś do nauczenia się od Matki Natury..