1。アミノ酸側鎖:
*タンパク質はアミノ酸で構成されており、それぞれがユニークなサイドチェーンを備えています。
*一部のサイドチェーンには、弱酸または塩基として機能する機能グループがあります。
* 例:
* アスパラギン酸とグルタミン酸 陽子を寄付できるカルボキシル基(COOH)を持ち、弱酸として機能します。
* ヒスチジン pHに応じて、弱酸と弱い塩基の両方として作用できるイミダゾール基があります。
* リジンとアルギニン 陽子を受け入れることができるアミノ基(NH2)があり、弱い塩基として機能します。
2。バッファリングメカニズム:
*タンパク質がpHの変化に遭遇すると、側鎖はその変化に抵抗するために陽子を寄付または受け入れることができます。
*これにより、細胞と組織の適切な機能に重要な狭い範囲内の安定したpHが維持されます。
3。生物系における重要性:
* 酵素活性: 多くの酵素には、その活性に最適なpH範囲があります。タンパク質は、この最適なpHを維持するためのバッファーとして機能し、酵素が効率的に機能するようにします。
* 細胞シグナル伝達: 細胞シグナル伝達に関与する一部のタンパク質は、細胞膜全体の特定のpH勾配に依存しています。バッファーは、これらの勾配を維持するのに役立ちます。
* 血液pH調節: ヘモグロビンなどの血液中のタンパク質は、狭い範囲内で血液pHを維持する上で重要な役割を果たします(7.35-7.45)。これは、酸素輸送と全体的な身体機能にとって重要です。
4。重要な緩衝タンパク質の例:
* ヘモグロビン: 赤血球中のこのタンパク質は、血液のpHを緩衝し、酸素を輸送するのに役立ちます。
* アルブミン: 血漿中の最も豊富なタンパク質であるアルブミンは、血液緩衝液に大きく貢献しています。
* 細胞内タンパク質: 細胞内の多くのタンパク質は緩衝液として作用し、細胞内pHの維持に寄与します。
要約すると、タンパク質の多様なアミノ酸側鎖を備えたタンパク質のユニークな化学構造により、効果的な生物学的緩衝液として作用することができ、細胞と生物全体の適切な機能に不可欠な安定したpH環境を維持できます。