Protein Struktural: Fungsi & Penyakit

Struktur protein terutamanya berfungsi sebagai perancah tegangan dalam sel dan tisu. Mereka biasanya tidak mempunyai fungsi enzimatik, sehingga mereka biasanya tidak mengganggu proses metabolik. Struktural protein biasanya membentuk serat panjang dan memberi, misalnya, ligamen, tendon and tulang perkhidmatan kekuatan dan pergerakan, pergerakan mereka. Beberapa jenis struktur protein menyumbang kira-kira 30% daripada semua protein yang berlaku pada manusia.

Apakah protein struktur?

Protein yang memberikan struktur dan tegangan pada tisu kekuatan secara kolektif dikenali sebagai protein struktur. Protein struktur dicirikan oleh fakta bahawa mereka secara amnya tidak terlibat dalam proses metabolik enzimatik-pemangkin. Scleroproteins, yang dikira antara protein struktur, biasanya membentuk rantai panjang molekul dalam bentuk asid amino dirangkai, masing-masing dihubungkan oleh ikatan peptida. Protein struktur sering mempunyai urutan asid amino berulang yang memungkinkan molekul mempunyai struktur sekunder dan tersier khas seperti heliks berganda atau tiga, yang membawa kepada mekanikal khas kekuatan. Protein struktur yang penting dan terkenal termasuk keratin, kolagen dan elastin. Keratin adalah salah satu protein struktur pembentuk serat yang memberikan struktur pada epidermis, rambut and kuku. Kolagen membentuk kumpulan protein struktur terbesar, merangkumi lebih dari 24% daripada semua protein yang terdapat di dalam tubuh manusia. Ciri kolagen yang menarik ialah setiap asid amino ketiga adalah glisin dan terdapat pengumpulan urutan glisin-prolin-hidroksiprolin. Kolagen tahan air mata adalah komponen terpenting bagi tulang, gigi, ligamen dan tendon (tisu penghubung). Berbeza dengan kolagen, yang sukar diregangkan, elastin memberikan ketegangan tisu tertentu. Oleh itu, Elastin adalah komponen penting dalam paru-paru, di dinding darah kapal dan dalam kulit, antara lain.

Fungsi, kesan dan tugas

Pelbagai kelas protein tergolong dalam istilah protein struktural. Semua protein struktur mempunyai kesamaan bahawa fungsi utamanya adalah untuk memberikan struktur dan kekuatan pada tisu di mana ia dijumpai. Ini memerlukan pelbagai sifat struktur yang diperlukan. Kolagen, yang membentuk protein struktur dalam ligamen dan tendonantara lain sangat tahan air mata, kerana ligamen dan tendon mengalami tekanan tinggi dari segi kekuatan air mata. Sebagai komponen di tulang dan gigi, kolagen juga mesti dapat terbentuk patah-tahan tahan. Tisu badan lain memerlukan keanjalan khas selain ketahanan koyakan agar dapat menyesuaikan diri dengan keadaan masing-masing. Tugas ini dilakukan oleh protein struktur yang tergolong dalam elastin. Mereka boleh diregangkan dan sebanding dengan tahap tertentu dengan gentian elastik pada tisu kain. Elastin membolehkan cepat jumlah penyesuaian di darah kapal, paru-paru dan pelbagai kulit dan membran yang merangkumi organ dan perlu mengatasi perubahan jumlah organ. Kolagen dan elastin juga saling melengkapi pada manusia kulit untuk memberikan kekuatan dan keupayaan untuk kulit berubah. Walaupun kolagen dalam ligamen dan tendon terutama menjamin ketahanan air mata ke arah tertentu, keratin, yang merupakan bahagian kuku dan kuku kaki, mesti memberikan kekuatan satah (dua dimensi). Satu lagi kelas protein struktur dibentuk oleh protein motor yang disebut, yang merupakan komponen utama sel otot. Myosin dan protein motor lain mempunyai kemampuan untuk berkontraksi sebagai tindak balas terhadap rangsangan neuron tertentu, menyebabkan otot untuk memendek sementara sementara mengeluarkan tenaga.

Pembentukan, kejadian, dan sifat

Protein struktur, seperti protein lain, disintesis dalam sel. Prasyaratnya ialah penyediaan yang sesuai asid amino dipastikan. Pertama, beberapa asid amino dihubungkan untuk membentuk peptida dan polipeptida. Fragmen protein ini dipasang pada retikulum endoplasma kasar untuk membentuk serpihan yang lebih besar dan kemudian molekul protein lengkap. Protein struktur yang mesti melakukan fungsi di luar sel dalam matriks ekstraselular menerima label dan diangkut ke ruang ekstraselular oleh eksositosis menggunakan vesikel sekretori. Sifat protein struktural yang diperlukan merangkumi spektrum luas antara kekuatan tegangan dan keanjalan. Protein struktur biasanya hanya berlaku sebagai komponen tisu, jadi kepekatan tidak boleh diukur secara langsung. Oleh itu, yang optimum kepekatan tidak dapat dinyatakan.

Penyakit dan gangguan

Tugas pelbagai aspek yang mesti dilakukan oleh pelbagai protein struktur menunjukkan bahawa kerosakan juga boleh berlaku, yang membawa kepada gangguan dan gejala. Begitu juga, disfungsi boleh berlaku dalam rantai sintesis kerana pelbagai enzim and vitamin diperlukan untuk sintesis. Gangguan yang paling ketara berlaku apabila, kerana kekurangan amino asid, protein yang sesuai tidak dapat disintesis. Majoriti amino yang diperlukan asid boleh disintesis oleh badan itu sendiri, tetapi tidak asid amino, yang mesti dibekalkan secara luaran dalam bentuk makanan atau makanan tambahan. Walaupun dengan bekalan amino penting yang mencukupi asid, penyerapan dalam usus kecil mungkin terganggu dan menyebabkan kekurangan kerana penyakit atau kerana racun yang tertelan atau sebagai kesan sampingan ubat-ubatan tertentu. Penyakit yang terkenal, walaupun jarang berlaku, dalam konteks ini adalah Distrofi otot Duchenne. Penyakit ini disebabkan oleh kecacatan genetik pada kromosom x, jadi hanya lelaki yang terkena secara langsung. The gen kecacatan menyebabkan fakta bahawa distrofin protein struktur, yang bertanggungjawab untuk penahan serat otot otot rangka, tidak dapat disintesis. Ini menghasilkan distrofi otot dengan kursus yang teruk. Penyakit keturunan yang lain - juga jarang berlaku membawa kepada mitokondriopati. Beberapa dikenali gen kecacatan dalam DNA dan DNA mitokondria boleh menyebabkan mitokondriopati. Perubahan komposisi protein struktur mitokondria tertentu menyebabkan penurunan bekalan tenaga ke seluruh organisma.