Protein cấu trúc

Protein cấu trúc chủ yếu đóng vai trò là chất tạo lực kéo trong tế bào và mô. Chúng thường không có chức năng enzym, vì vậy chúng thường không can thiệp vào quá trình trao đổi chất. Protein cấu trúc thường tạo thành sợi dài và cho z. B. dây chằng, gân và xương sức mạnh và khả năng vận động, khả năng di chuyển của chúng. Một số loại protein cấu trúc khác nhau tạo nên khoảng 30% tổng số protein ở người.

Protein cấu trúc là gì?

Protein, chủ yếu cung cấp cho mô cấu trúc và khả năng chống rách, được tóm tắt dưới thuật ngữ protein cấu trúc. Các protein cấu trúc có đặc điểm là chúng thường không tham gia vào các quá trình trao đổi chất do enzym xúc tác.

Scleroprotein, được đếm trong số các protein cấu trúc, thường tạo thành các phân tử chuỗi dài ở dạng chuỗi dài các axit amin, được liên kết với nhau thông qua liên kết peptit. Các protein cấu trúc thường có trình tự axit amin lặp lại cho phép các phân tử có cấu trúc bậc hai và bậc ba đặc biệt như xoắn kép hoặc xoắn ba, dẫn đến độ bền cơ học đặc biệt. Các protein cấu trúc quan trọng và được biết đến là z. B. Keratin, collagen và elastin. Keratin là một trong những protein cấu trúc hình thành sợi cung cấp cấu trúc cho da (biểu bì) cũng như tóc và móng tay.

Với hơn 24% tổng số protein xuất hiện trong cơ thể con người, collagens tạo thành nhóm protein cấu trúc lớn nhất. Điều nổi bật về collagens là mỗi axit amin thứ ba là glycine và chuỗi glycine-proline-hydroxyproline được tích lũy. Collagens chống rách là thành phần quan trọng nhất của xương, răng, dây chằng và gân (mô liên kết). Trái ngược với collagens, vốn hầu như không thể co giãn, elastin mang lại cho một số mô nhất định khả năng kéo dài. Vì vậy, Elastin là một thành phần quan trọng trong phổi, trong thành mạch máu và da.

Chức năng, tác dụng và nhiệm vụ

Các lớp protein khác nhau được gộp lại dưới thuật ngữ protein cấu trúc. Tất cả các protein cấu trúc đều có điểm chung là chức năng chính của chúng là cung cấp cấu trúc và sức mạnh cho mô mà chúng được tìm thấy. Cần có một loạt các đặc tính cấu trúc cần thiết. Collagens, tạo thành protein cấu trúc trong dây chằng và gân, có khả năng chống rách rất cao, vì dây chằng và gân phải chịu áp lực cao về khả năng chống rách.

Là một thành phần trong xương và răng, collagens cũng phải có khả năng hình thành cấu trúc chống gãy. Ngoài khả năng chống rách, các mô cơ thể khác cần có độ đàn hồi đặc biệt để có thể thích ứng với các điều kiện tương ứng. Protein cấu trúc, thuộc nhóm elastins, hoàn thành nhiệm vụ này. Chúng có thể được kéo căng và ở một mức độ hạn chế, có thể so sánh với các sợi đàn hồi trong vải. Elastins cho phép điều chỉnh thể tích nhanh chóng trong các mạch máu, phổi và các loại da và màng bao bọc các cơ quan và phải đối phó với sự thay đổi kích thước cơ quan. Trong da người cũng vậy, collagens và elastins bổ sung cho nhau để đảm bảo độ săn chắc và khả năng vận động của da.

Trong khi collagens trong dây chằng và gân chủ yếu đảm bảo độ bền kéo theo một hướng nhất định, keratins, là một phần của móng tay và móng chân, phải đảm bảo độ phẳng (hai chiều). Một loại protein cấu trúc khác được tạo thành từ cái gọi là protein vận động, là thành phần chính của tế bào cơ. Myosin và các protein vận động khác có khả năng co lại do một kích thích thần kinh nhất định, do đó cơ ngắn lại tạm thời trong khi sử dụng năng lượng.

Giáo dục, Sự xuất hiện & Thuộc tính

Các protein cấu trúc, giống như các protein khác, được tổng hợp trong tế bào. Điều kiện tiên quyết là việc cung cấp các axit amin tương ứng được đảm bảo. Đầu tiên, một số axit amin được liên kết để tạo thành peptit và polypeptit. Các phần này của protein được tập hợp lại với nhau trên lưới nội chất thô để tạo thành các phần lớn hơn và sau đó tạo thành một phân tử protein hoàn chỉnh.

Các protein cấu trúc phải thực hiện các chức năng bên ngoài tế bào trong chất nền ngoại bào được gắn nhãn và được vận chuyển vào không gian ngoại bào bằng quá trình xuất bào nhờ các túi tiết. Các đặc tính cần thiết của protein cấu trúc bao gồm một phổ rộng giữa độ bền kéo và độ đàn hồi. Các protein cấu trúc thường chỉ xuất hiện như một phần của các mô, do đó nồng độ của chúng không thể dễ dàng được đo trực tiếp. Do đó không thể đưa ra nồng độ tối ưu.

Bệnh & Rối loạn

Các nhiệm vụ phức tạp mà các protein cấu trúc khác nhau phải đảm nhận dẫn đến dự đoán rằng các trục trặc cũng có thể xảy ra dẫn đến các rối loạn và triệu chứng. Nó cũng có thể dẫn đến trục trặc trong chuỗi tổng hợp vì một số lượng lớn các enzym và vitamin cần thiết cho quá trình tổng hợp.

Những xáo trộn đáng chú ý nhất phát sinh khi các protein tương ứng không thể được tổng hợp do cung cấp quá mức các axit amin. Phần lớn các axit amin cần thiết có thể được cơ thể tự tổng hợp, nhưng không phải các axit amin thiết yếu mà phải đưa từ bên ngoài vào dưới dạng thực phẩm hoặc thực phẩm chức năng. Ngay cả khi được cung cấp đầy đủ các axit amin thiết yếu, sự hấp thụ ở ruột non có thể bị rối loạn do bệnh tật hoặc do ăn phải chất độc hoặc do tác dụng phụ của một số loại thuốc và gây ra sự thiếu hụt. Một căn bệnh nổi tiếng, mặc dù hiếm gặp, trong bối cảnh này là chứng loạn dưỡng cơ Duchenne.

Bệnh do khiếm khuyết di truyền trên nhiễm sắc thể X nên chỉ nam giới mới bị trực tiếp. Khiếm khuyết di truyền có nghĩa là protein cấu trúc dystrophin, có nhiệm vụ neo giữ các sợi cơ của cơ xương, không thể tổng hợp được. Điều này dẫn đến chứng loạn dưỡng cơ nghiêm trọng. Một bệnh di truyền khác - cũng hiếm gặp - dẫn đến bệnh lý ti thể. Một số khiếm khuyết di truyền đã biết trong DNA và DNA ty thể có thể gây ra ty thể. Sự thay đổi thành phần của một số protein cấu trúc ty thể dẫn đến giảm năng lượng cung cấp cho toàn bộ sinh vật.