Proteine ​​structurale

Proteine ​​structurale servesc în principal ca constructori de tracțiune în celule și țesuturi. De obicei nu au nici o funcție enzimatică, deci nu interferează în mod normal cu procesele metabolice. Proteinele structurale formează de obicei fibre lungi și dau z. B. ligamentele, tendoanele și oasele lor rezistența și motilitatea, mobilitatea lor. Câteva tipuri diferite de proteine ​​structurale constituie aproximativ 30% din toate proteinele care apar la om.

Care este proteina structurală?

Proteinele, care conferă în principal țesutului structura și rezistența la rupere, sunt rezumate sub termenul de proteine ​​structurale. Proteinele structurale se caracterizează prin faptul că de obicei nu sunt implicate în procesele metabolice enzimatico-catalitice.

Scleroproteinele, care sunt numărate printre proteinele structurale, formează de obicei molecule cu lanț lung sub formă de aminoacizi strâns împreună, fiecare dintre ele fiind legate între ele prin legături peptidice. Proteinele structurale au adesea secvențe de aminoacizi recurente, care permit moleculelor structuri speciale secundare și terțiare, cum ar fi elicele duble sau triple, ceea ce duce la o rezistență mecanică deosebită. Proteine ​​structurale importante și cunoscute sunt z. B. Keratin, Colagen și Elastin. Keratina este una dintre proteinele structurale care formează fibre care conferă structură pielii (epidermă), precum și părului și unghiilor.

Cu peste 24% din toate proteinele care apar în corpul uman, colagenii formează cel mai mare grup de proteine ​​structurale. Ceea ce se lovește de colageni este că fiecare al treilea aminoacid este glicină și se acumulează secvența glicină-prolină-hidroxiprolină. Colagenii rezistenți la rupere sunt cele mai importante componente ale oaselor, dinților, ligamentelor și tendoanelor (țesut conjunctiv). Spre deosebire de colagenele, care abia se pot întinde, elastina oferă anumitor țesuturi capacitatea de a se întinde. Elastina este așadar o componentă importantă în plămâni, în pereții vaselor de sânge și în piele.

Funcție, efect și sarcini

Diferite clase de proteine ​​sunt subsumate sub termenul proteină structurală. Toate proteinele structurale au în comun că funcția lor principală este de a oferi structură și rezistență țesutului în care se găsesc. O gamă largă de proprietăți structurale necesare este necesară. Colagenii, care formează proteina structurală în ligamente și tendoane, sunt extrem de rezistenți la rupere, deoarece ligamentele și tendoanele sunt expuse la eforturi ridicate în ceea ce privește rezistența la rupere.

Ca componentă a oaselor și a dinților, colagenii trebuie să poată forma, de asemenea, structuri rezistente la rupere. Pe lângă rezistența la rupere, alte țesuturi ale corpului au nevoie de o elasticitate specială pentru a se putea adapta la condițiile respective. Proteinele structurale, care aparțin grupului de elastine, îndeplinesc această sarcină. Ele pot fi întinse și sunt, într-o măsură limitată, comparabile cu fibrele elastice din țesătură. Elastinele permit ajustarea rapidă a volumului în vasele de sânge, plămâni și diferite piei și membrane care înfășoară organe și trebuie să facă față schimbării dimensiunilor organelor. De asemenea, în pielea umană, colagenii și elastinele se completează reciproc pentru a asigura atât fermitatea, cât și capacitatea de a mișca pielea.

În timp ce colagenii din ligamente și tendoane garantează în principal rezistența la tracțiune într-o anumită direcție, keratinele, care fac parte din unghiile și unghiile de la picioare, trebuie să asigure rezistența plană (bidimensională). O altă clasă de proteine ​​structurale este formată din așa-numitele proteine ​​motorii, care sunt componenta principală a celulelor musculare. Miozina și alte proteine ​​motorii au capacitatea de a se contracta datorită unui anumit stimul neuronal, astfel încât mușchiul se scurtează temporar în timp ce folosește energie.

Educație, evenimente și proprietăți

Proteinele structurale, ca și alte proteine, sunt sintetizate în celule. Premisa este ca aprovizionarea cu aminoacizii corespunzători să fie garantată. În primul rând, mai mulți aminoacizi sunt legați de peptide și polipeptide de formă. Aceste părți ale unei proteine ​​sunt puse împreună pe reticulul endoplasmic dur pentru a forma părți mai mari și apoi pentru a forma o moleculă proteică completă.

Proteinele structurale care trebuie să îndeplinească funcții în afara celulelor din matricea extracelulară sunt marcate și transportate în spațiul extracelular prin exocitoză cu ajutorul veziculelor secretorii. Proprietățile necesare ale proteinelor structurale acoperă un spectru larg între rezistența la tracțiune și elasticitate. Proteinele structurale apar în mod normal numai ca parte a țesuturilor, astfel încât concentrația lor nu poate fi ușor măsurată direct. Prin urmare, nu se poate da o concentrare optimă.

Boli și tulburări

Sarcinile complexe pe care trebuie să le asume diferitele proteine ​​structurale duc la așteptarea că poate apărea defecțiuni care duc la tulburări și simptome. De asemenea, poate duce la defecțiuni în lanțul de sinteză, deoarece pentru sinteză este necesar un număr mare de enzime și vitamine.

Cele mai vizibile tulburări apar atunci când proteinele corespunzătoare nu pot fi sintetizate din cauza subofertei de aminoacizi. Majoritatea aminoacizilor necesari pot fi sintetizați de organismul însuși, dar nu de aminoacizii esențiali care trebuie furnizați din exterior sub formă de alimente sau suplimente nutritive. Chiar și cu un aport adecvat de aminoacizi esențiali, absorbția în intestinul subțire poate fi perturbată din cauza bolilor sau din cauza toxinelor ingerate sau ca efect secundar al anumitor medicamente și poate cauza o deficiență. O boală binecunoscută, deși rară, în acest context este distrofia musculară Duchenne.

Boala este cauzată de un defect genetic al cromozomului X, deci doar bărbații sunt direct afectați. Defectul genetic înseamnă că distrofina proteică structurală, care este responsabilă de ancorarea fibrelor musculare în mușchii scheletului, nu poate fi sintetizată. Aceasta duce la o distrofie musculară severă. O altă boală ereditară, de asemenea rară, duce la mitocondriopatie. Câteva defecte genetice cunoscute din ADN și ADN-ul mitocondrial pot provoca mitocondrii. O compoziție modificată a anumitor proteine ​​structurale mitocondriale are ca rezultat o reducere a energiei pentru întregul organism.