Izņemot ūdeni, olbaltumvielas ir visizplatītākais molekulu veids organismā. Olbaltumvielas atrodas katrā atsevišķā cilvēka ķermeņa šūnā, un tas ir jūsu matu, muskuļu un ādas strukturālā sastāvdaļa.
Bez ribosomām šūna neveidotu olbaltumvielas. Ribosomām un to radītajām olbaltumvielām ir galvenā loma homeostāze.
Kas ir homeostāze?
Visas dzīvās būtnes uztur iekšējos apstākļus optimālā izdzīvošanas līmenī. Šūnu aktivitātes, kas nepieciešamas dzīvībai, var notikt tikai noteiktā fiziskā un ķīmiskā vidē. Tādēļ organismiem ir jāuztur šie apstākļi.
Homeostāze attiecas uz iekšējā līdzsvara līdzsvara stāvokli, ko uztur organismi. Homeostāze darbojas, pretojoties pēkšņām izmaiņām apstākļos, kas ir ideāli piemēroti dzīvei. Bez homeostatiskiem procesiem organisms nespētu sevi regulēt.
Kā notiek homeostāze?
Homeostatiskā kontrole mehānismi ietver trīs savstarpēji atkarīgas daļas: a receptors, vadības centrs un an efektors.
Receptori mēra vides apstākļus un nosūta informāciju vadības centram. No turienes tiek uzsāktas izmaiņas, lai stāvoklis atkal nonāktu līdzsvarā.
Varbūt izklausās grūti saprast, bet svīšana ir intuitīvs homeostāzes piemērs. Kad mūsu ķermenis kļūst pārāk karsts, receptori, kas specializējas temperatūras uztveršanā, nosūta informāciju smadzenēm. No turienes iedarbojas mehānismi, lai atdzesētu ķermeni un atgrieztu to ideālā temperatūrā.
Šis ir piemērs tam, kā viss organisms uztur homeostāzi, bet atsevišķas šūnas arī uztur homeostāzi. Šūnā ribosomu radītie proteīni piedalās homeostatiskos procesos. Visos līmeņos ribosomām ir galvenā loma homeostāzes uzturēšanā.
Ribosomas funkcija
Ribosomas ir mikroskopiskas mašīnas, kas atrodamas visās dzīvajās šūnās. Atrodoties uz aptuvenā endoplazmatiskā tīklojuma un citoplazmā, ribosomu galvenā funkcija ir olbaltumvielu sintezēšana. Ribosomas spēj radīt olbaltumvielas, “lasot” tajā esošo informāciju kurjera RNS (mRNS). MRNS saturošā informācija satur instrukcijas, kā ribosomai savākt olbaltumvielas pa bitiem.
Olbaltumvielas sastāv no organisko molekulu ķēdēm, ko sauc aminoskābes. Ribosomas satver aminoskābes un savieno tās, lai izveidotu olbaltumvielas procesā, ko sauc tulkojums. Tulkošanas laikā katram olbaltumvielai jābūt pareizi salocītai, lai tā darbotos pareizi.
Vēl viena no ribosomas funkcijām ir starpniecība pareizai olbaltumvielu locīšanai.
Kā homeostāze ir atkarīga no ribosomām?
Ribosomu radītie proteīni ir absolūti izšķiroši homeostāzes rašanās gadījumā. Katru iekšējo un ārējo šūnu stāvokli, ko regulē homeostāze, mēra ar olbaltumvielām receptoru. Receptoru galvenā loma ir signālu uztveršana un pārraide.
Uzraugot un reaģējot uz īpašiem apstākļiem, receptori palīdz šūnām nojaust, kad tiek pārkāpta robeža. Receptori reaģē uz vides apstākļiem un nosūta informāciju vadības centram. No vadības centra informācija tiek izmantota, lai stāvokli atjaunotu līdzsvarā.
Olbaltumvielu lomas piemēri homeostāzē
Homeostāzes piemērs ir ķermeņa temperatūra. Stabilu temperatūru uztur proteīnu receptori, ko sauc termoreceptori. Termoreceptori mēra ārējās un iekšējās temperatūras izmaiņas.
Ja temperatūra nokristos līdz bīstami zemam līmenim, termoreceptori sūtīs signālus smadzenēm. Tas izraisa ietekmi uz dažādiem orgāniem, piemēram, organismam nodrebina ādu, lai paaugstinātu ķermeņa temperatūru. Ribosomas rada ķermeņa termoreceptorus.
Vēl viens homeostātiskā stāvokļa, ko uztur olbaltumvielas, piemērs ir glikozes līmenis asinīs līmeņiem. Kad mūsu cukura līmenis asinīs kļūst pārāk augsts, specializētās ķermeņa šūnas izdala olbaltumvielu hormonu, ko sauc par insulīnu.
Lai samazinātu glikozes līmeni asinīs, insulīns iedarbojas uz aknām, tauku šūnām un muskuļu šūnām. Insulīns izraisa aknu izdalīšanos asinīs mazāk glikozes. Turklāt tauku šūnas uzņem glikozi un uzglabā to kā taukus. Muscle šūnas sāciet lietot vairāk glikozes vielmaiņas aktivitātei.
Bez ribosomām šūnas neražotu olbaltumvielas
Temperatūras un glikozes līmeņa asinīs regulēšana ir tikai divi piemēri tam, kā proteīni, ko veido ribosomas, palīdz uzturēt homeostāzi. Ir ļoti svarīgi saprast, ka olbaltumvielas ir absolūti nepieciešamas gandrīz katrai darbībai, kas notiek dzīvās būtnēs.
Dažas no olbaltumvielu funkcijām ietver DNS replikācija, transportējot molekulas, reaģējot uz stimuliem un katabolizējot vielmaiņas reakcijas. Gandrīz katrs homeostatiskais process kaut kādā veidā ir atkarīgs no olbaltumvielām. Ribosomas uztur dzīvībai nepieciešamo apstākļu līdzsvaru.