Proteini ćelijske membrane

Proteini ćelijske membrane zajedno sa lipidima čine njene glavne sastojke.

Podela proteina prema položaju u membrani

Prema mestu koje zauzimaju u membrani proteini se mogu podeliti na:

• periferne koji se nalaze sa obe strane membrane (citoplazmatične i spoljašnje strane); mogu da se uklone iz membrane bez narušavanja njene celovitosti; oni su van dvosloja lipida sa kojim su u vezi slabim elektrostatičkim silama
• integralne koji su uronjeni u lipidni dvosloj i sa njim integrisani te se iz njega ne mogu izdvojiti bez upotrebe nekih hemijskih supstanci koje rastvaraju membranu; kada se prostiru kroz čitavu membranu nazivaju se transmembranski proteini; mogu i delimično da se prostiru kroz membranu, odnosno, da se nalaze na njenoj spoljašnjoj ili unutrašnjoj strani; neki kroz membranu prolaze jedanput, a neki veći broj puta (španuju je); obično prolaze kroz membranu delom koji se oblikuje kao α-zavojnica koju čini 20 do 25 hidrofobnih aminokiselina, a koje se umeću u membranu endoplazmatskog retikula tokom sinteze polipeptidnog lanca; ti se proteini zatim transportiraju membranskim vezikulama od endoplazmatskog retikula do Goldžijevog aparata, a odatle do plazma membrane.

Integralni proteini se iz membrane mogu ukolniti metodama koje rastvaraju dvosloj lipida.

Podela proteina membrane prema funkciji

Proteini membrane se prema ulozi dele na:

• strukturne koji uspostavljaju organizaciju ćelije tako što se vezuju za ćelijski skelet ili okoloćelijsku sredinu (ili oboje), kao i obrazovanje ćelijskih veza (tesne veze, neksusi, dezmozomi
• enzime, to su integralni proteini ćelijske membrane koji imaju katalitičko dejstvo na neki supstrat
• receptore
• nosače i kanale, učestvuju u transportu kroz membranu kao npr. jonske pumpe

Transportni proteini

Transportni proteini su integralni proteini ćelijske membrane koji učestvuju u prenošenju materija kroz membranu i mogu biti:

• proteinski kanali (kanalski proteini) ili jonski kanali
• proteini nosači

Ligand-zavisni jonski kanali: posle vezivanja liganda za receptor ćelijske membrane jonski kanal se otvara

Na,K pumpa

Jonski kanali

Proteini u membrani obrazuju hidrofilne tunele, jonske kanale, kroz koje prolaze joni i hidrosolubilni molekuli različitog oblika, veličine i naelektrisanja. Neki su specifični samo za određenu vrstu jona, dok drugi propuštaju različite vrste jona.

U zavisnosti od toga da li su podložni uticajima iz spoljašnje sredine ili nisu, razlikuju se dva tipa jonskih kanala:

• osetljivi (senzitivni) reaguju na nadražaje tako što se otvaraju za prolazak nekog jona; u ćeliji postoje mehanizmi kojima je regulisano zatvaranje ovih kanala; u zavisnosti od tipa nadražaja na koji reaguju, razlikuju se sledeće vrste ovih kanala:
  • voltažno-zavisni (naponski - zavisni)
  • ligand-zavisni jonski kanali
  • mehano-senzitivni jonski kanali
• neosetljivi (nesenzitivni).

Za više podataka pogledati Jonski kanali

Proteini nosači

Proteini nosači su integralni proteini ćelijske membrane koji poseduju mesta za vezivanje i transport jona i molekula (aminokiseline, oligosaharidi). Da bi se određeni jon/molekul transportovao pomoću proteina nosača, on mora prvo da se veže za njega. Posle vezivanja dolazi do konformacionih promena na nosaču što mu omogućuje da vezani jon/molekul oslobodi na drugoj strani membrane. Posle toga se nosač vraća u prvobitno stanje. Transport pomoću proteina nosača se odvija sporije nego kroz jonske kanale jer ovaj način transporta zahteva vezivanje za nosače.

Transport pomoću nosača može biti:

• pasivan ako se vrši niz gradijent koncentracije
• aktivan, ako se odvija nasuprot gradijentu koncentracije, nosači koji to obavljaju nazivaju se pumpe.

Receptorni proteini

Receptorni su integralni proteini ćelijske membrane ili glikoproteini koji mogu da budu:

• spoljašnji se nalaze na površini ćelije i poseduju mesta za vezivanje signalnih molekula (liganide) i tako prenose signale iz spoljašnje sredine u unutrašnjost ćelije;
• unutrašnji se nalaze u unutrašnjosti ćelije i to su proteini citoplazme i jedra.

Za više podataka pogledati Natrijum-kalijum pumpa

Tekst nije završen - radovi su u toku

Literatura

• Šerban, M, Nada: Ćelija - strukture i oblici, ZUNS, Beograd, 2001
• Grozdanović-Radovanović, Jelena: Citologija, ZUNS, Beograd, 2000
• Pantić, R, V: Biologija ćelije, Univerzitet u Beogradu, beograd, 1997
• Diklić, Vukosava, Kosanović, Marija, Dukić, Smiljka, Nikoliš, Jovanka: Biologija sa humanom genetikom, Grafopan, Beograd, 2001
• Petrović, N, Đorđe: Osnovi enzimologije, ZUNS, Beograd, 1998.

Snežana Trifunović, dipl. biolog