Молекулы кинезина представляют собой движущие белки, присущие не только человеку, но и другим живым организмам. Работу этого белка можно сравнить с трудом маленькой лошадки, которая перевозит на себе жизненно необходимый груз по дорогам, именуемым микротрубочками.
Работа кинезина хоть и невидима для невооруженного глаза, очень важна для человеческого (как и любого другого) организма. А поскольку своих героев нужно знать в лицо, estet-portal.com познакомит Вас с этим маленьким работягой и его трудовыми буднями.
Знакомьтесь: белок кинезин – почтальон и биологический робот
Стандартная молекула кинезина в размерах составляет 70 миллиардных метра в длину и просто невероятно похожа на крошечного человечка. У кинезина тоже есть две «ручки», которыми он держит свою ношу, и две «ножки», с помощью которых он «шагает» по микротрубочке, таща за собой груз в пункт назначения.
Рис. 1. Молекула кинезина
Внутри всех эукариотов, т.е. форм жизни, клетки которых содержат ядро, в определенное время и в определенное место должна осуществляться доставка белков и прочих веществ. Если речь идет о белках, «завод-производитель» (рибосома) получает «заказ» на белок из ядра (где информация хранится в ДНК, однако отправка «заказа» осуществляется в форме копии РНК конкретного отрезка ДНК).
Вышеописанный процесс представляет собой сложные и хорошо скоординированные действия. Только представьте: информация сначала должна попасть в ДНК живого организма, разместиться в точном месте хранения конкретной информации, скопироваться и попасть на «завод». См. видео ниже.
После этого другая органелла клетки (аппарат Гольджи) упаковывает необходимую часть в везикулу (своеобразный мешок) и наносит «адрес доставки» части на внешнюю оболочку везикулы.
Затем к работе приступает кинезин. Он поднимает «посылку» и движется в путь по микротрубочкам в клетке и доставляет груз по указанному адресу. Кстати, существует множество типов кинезина и связанных с ним белков, функции и особенности которых варьируются в зависимости от живого организма.
Другие обязанности белка кинезина в человеческом организме
Для одного 8-нанометрового шага кинезин использует 1 молекулу АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты), которая играет роль топлива. Однако, помимо вышеописанной функции, кинезины выполняют и другие задачи:
- Поддерживают митоз (деление клеток).
- Способствуют мейозу (деление клетки, при котором ядро делится на четыре дочерних ядра для производства репродуктивных клеток).
- Кинезины занимаются транспортировкой нейромедиаторов (серотонин, дофамин и т.д.), которые помогают нейронам поддерживать связь.
- Некоторые кинезины способны демонтировать микротрубочки после прохождения пути. Контроль длины микротрубочек очень важен, к примеру, при делении клетки, когда в противном случае возникает нестабильность хромосом (приводит к раку).
Характеристики суперэффективного двигателя белка кинезина
Смышленый кинезин не только выполняет целую кучу задач, он еще и делает это с невероятной эффективностью. Основные характеристики кинезина приведены ниже.
- Высокий КПД – коэффициент полезного действия «кинезинового двигателя» составляет около 50%, что почти в два раза выше, чем у бензинового двигателя. В пересчете на вес кинезин вырабатывает примерно в 15 раз больше мощности, чем созданный человеком двигатель.
- Скорость – кинезин чрезвычайно шустрый – он может делать 100 шагов в секунду. Если перевести эту цифру в скорость движения человека, она составила бы 600 м/с или целых 2000 км/ч!
- Энергосбережение – кинезины работают от универсального источника энергии – АТФ (вырабатываемая АТФ-синтазой). Как указано выше, одна молекула АТФ требуется для одного 8-нанометрового шага кинезина, который переходит в режим гибернации, если он не переносит груз. Таким образом, крошечный белок не расходует АТФ впустую.
- Командная работа – молекулы кинезина способны объединяться для транспортировки особо тяжелых грузов – они будто передают друг другу эстафету, преодолев определенную часть пути.
- Гибкое планирование – кинезины также способны «обходить» преграды, встречающиеся на их пути. При необходимости кинезины могут автоматически изменять маршрут, будто в них встроена система GPS.
- Переработка – кинезины либо подлежат групповой транспортировке обратно в клеточный центр, либо «демонтируются», а их части перерабатываются во время выполнения задач.
Поразительно, насколько точно продуман механизм работы клетки, как всего одна молекула может выполнять все эти функции! Это еще раз доказывает, что человеку есть чему поучиться у матушки Природы.
Поделитесь:
Добавить комментарий