Медицина

Крокуючий білок кинезін: природний нанодвигатель

0

Молекули кинезина являють собою рушійні білки, властиві не лише людині, але й іншим живим організмам. Роботу цього білка можна порівняти з працею маленької конячки, яка перевозить на собі життєво необхідний вантаж по дорогах, іменованим мікротрубочками. Робота кинезина хоч і невидима для неозброєного ока, дуже важлива для людського (як і будь-якого іншого) організму. А оскільки своїх героїв потрібно знати в обличчя, estet-portal.com познайомить Вас з цим маленьким трудівником та його трудовими буднями.

Знайомтеся: білок кинезін – листоноша і біологічний робот

Стандартна молекула кинезина в розмірах становить 70 мільярдних метра в довжину і просто неймовірно схожа на маленького чоловічка. У кинезина теж є дві «ручки», якими він тримає свою ношу, і дві «ніжки», з допомогою яких він «крокує» по микротрубочке, тягнучи за собою вантаж у пункт призначення.

Рис. 1. Молекула кинезина

Усередині всіх еукаріотів, тобто форм життя, клітини яких містять ядро, в певний час і в певне місце повинна здійснюватися доставка білків і інших речовин. Якщо мова йде про білках, «завод-виробник» (рибосома) отримує замовлення на білок з ядра (де інформація зберігається в ДНК, однак відправка «замовлення» здійснюється у формі копії РНК конкретного відрізка ДНК).

Вищеописаний процес являє собою складні і добре скоординовані дії. Тільки уявіть: інформація спочатку повинна потрапити в ДНК живого організму, розміститися в точній місці зберігання конкретної інформації, скопироваться і потрапити на «завод». См. відео нижче.

Після цього інша органелла клітини (апарат Гольджи) упаковує необхідну частину у везикули (своєрідний мішок) і завдає «адреса доставки» частини на зовнішню оболонку везикули.

Потім до роботи приступає кинезін. Він піднімає «посилку» і рухається в шлях по мікротрубочках в клітці і доставляє вантаж за вказаною адресою. До речі, існує безліч типів кинезина і пов’язаних з ним білків, функції та особливості яких варіюються залежно від живого організму.

Інші обов’язки білка кинезина в людському організмі

Для одного 8-нанометрового кроку кинезін використовує 1 молекулу АТФ (аденозинтрифосфорної кислоти), яка відіграє роль палива. Проте, крім вище функції, кинезины виконують й інші завдання:

  • Підтримують мітоз (поділ клітин).
  • Сприяють мейозу (поділ клітини, при якому ядро ділиться на чотири дочірні ядра для виробництва репродуктивних клітин).
  • Кинезины займаються транспортуванням нейромедіаторів (серотонін, дофамін і т. д.), які допомагають нейронів підтримувати зв’язок.
  • Деякі кинезины здатні демонтувати мікротрубочки після проходження шляху. Контроль довжини мікротрубочок дуже важливий, наприклад, при поділі клітини, коли в іншому разі виникає нестабільність хромосом (призводить до раку).

Характеристики суперефективного двигуна білка кинезина

Тямущий кинезін не тільки виконує цілу купу завдань, він ще й робить це з неймовірною ефективністю. Основні характеристики кинезина наведені нижче.

  • Високий ККД – коефіцієнт корисної дії «кинезинового двигуна» становить близько 50%, що майже в два рази вище, ніж у бензинового двигуна. У перерахунку на вагу кинезін виробляє приблизно у 15 разів більше потужності, ніж створений людиною двигун.
  • Швидкість – кинезін надзвичайно спритний – він може робити 100 кроків в секунду. Якщо перевести цю цифру швидкість руху людини, вона склала 600 м/с або цілих 2000 км/год!
  • Енергозбереження – кинезины працюють від універсального джерела енергії – АТФ виробляється АТФ-синтазой). Як зазначено вище, одна молекула АТФ потрібно для одного 8-нанометрового кроку кинезина, який переходить у режим сну, якщо він не переносить вантаж. Таким чином, крихітний білок не витрачає АТФ даремно.
  • Командна робота – молекули кинезина здатні об’єднуватися для транспортування особливо важких вантажів – вони ніби передають один одному естафету, подолавши певну частину шляху.
  • Гнучке планування – кинезины також здатні «обходити» перешкоди, що зустрічаються на їх шляху. При необхідності кинезины можуть автоматично змінювати маршрут, ніби в них вбудована система GPS.
  • Переробка – кинезины або підлягають групової транспортуванні назад в клітинний центр, або «демонтуються», а їх частини переробляються під час виконання завдань.

Вражає, наскільки точно продуманий механізм роботи клітини, як всього одна молекула може виконувати всі ці функції! Це ще раз доводить, що людині є чого повчитися у матінки Природи.

Схожі цікавинки:

Залишити коментар

Ваш email не буде публікуватися. Обов'язкові поля позначені *. *

Це цікаво

  • Як не видати в собі туриста і зійти за місцевого в 24 містах світу

    Вирушаючи в подорож в незвідану країну, туристам найменше хочеться виглядати білою вороною, але швидше за все це буде неминуче, адже для того щоб зійти за місцевого необхідно знати у що одягаються місцеві жителі тієї чи іншої країни. Більшість з нас навіть не здогадуються, що жителі Амстердама схиблені на легинсах, а в Берліні воліють недбалий casual…

  • Атлантичний океан

    Цікаві факти про Атлантичний океан

    Атлантичний океан був утворений досить давно, близько 200 млн років тому. До цього часу Америка, Європа і Антарктида з Африкою складали практично єдине ціле, з невеликим поділом. За останні 40 млн років відбувається активне переформування Атлантичного океану, тому рельєф і дно формуються по-новому, змінюючись щороку. Існують й інші цікаві факти, що стосуються цього океану.

  • Небо та хмари

    Цікаві факти про повітря

    Повітря, воно оточує нас з усіх боків, але чи багато ми знаємо про нього, крім того, що в ньому міститься необхідний для нас кисень? Існує чимало цікавих фактів про повітря, деякі з них ми розглянемо:

  • Стародавня Греція

    Цікаві факти про Стародавню Грецію

    Стародавня Греція – це унікальна цивілізація, оповита таємницями, давніми легендами та міфами. Історія Стародавньої Греції сповнена цікавих фактів, з деякими з них можна зіткнутися в повсякденному житті, а з іншими в процесі вивчення історії давньогрецької цивілізації. Варто зазначити, що Греція формувалася близько 4-х століть, а саме, з 1100 до 700р. до н.е. Однак, для виходу…

  • Цікаві факти про риб

    15 цікавих фактів про риб

    Факт про риб №1: Мільйони і мільйони. Найплодовитішою істотою на планеті без сумніву можна назвати самку тріски. За один шлюбний сезон вона може відкласти більше 6 млн. ікринок! Іноді в день вона відкладає кілька сотень тисяч ікринок, але виживає з них зовсім небагато. Справа в тому, що ікру і мальків поїдають різні мешканці моря. Тому…

  • Дмитро Менделєєв

    Цікаві факти про Менделєєва

    Ім’я Дмитра Івановича Менделєєва відомо кожному, завдяки сторінкам шкільних підручників з хімії, і його найважливіше відкриття таблиці хімічних елементів відноситься до загальновідомих фактів, але що ж ще варто дізнатися про видатного російського вченого? Ось деякі цікаві факти про Менделєєва.

  • Старий кричить на вухо підлітку

    Цікаві факти про підлітків

    Ці факти будуть корисні не тільки самим підліткам, а й їхнім батькам, родичам і людям, які цікавляться проблемами поколінь у сучасному світі:

  • Шекспір

    Цікаві факти про Шекспіра

    Життя великого драматурга Вільяма Шекспіра завжди було оповите якоюсь таємницею, але можна з упевненістю сказати, що збереглася невелика кількість цікавих фактів та інформації про життя Шекспіра.

  • Лицарі на конях

    Цікаві факти про лицарів

    Зараз часто згадують про доблесних лицарів, шкодуючи, що їх часи давно пройшли, а що ми взагалі знаємо про них, крім того, що вони билися у війнах і на лицарських турнірах, носили зброю і підкорювали серця шляхетних дам? Ось декілька цікавих фактів про лицарів.

  • Уельс

    Цікаві факти про Уельс

    Уельс входить до складу Сполученого Королівства Великобританії і є однією з 4-х основних адміністративно-політичних частин. Розташовується в південно-західній частині Великобританії і омивається відразу трьома морями, а також межує з Англією. Біля Уельсу розташовано багато островів, але найбільший з них Англси. Фонова частина державного прапора Уельсу представлена ​​зеленим і білим кольорами, а поверх них знаходиться червоний…

  • Восьминіг

    Цікаві факти про молюсків

    Молюски – це один з видів тварин, які мають незвичайну форму. На даний момент існує велика кількість різновидів цього виду тварин. Загалом, існує приблизно від 100 до 300 тисяч видів молюсків.

Реклама