Structura și funcția proteinelor

proteine sunt molecule foarte importante care sunt esențiale pentru toate organismele vii. Prin greutatea uscată, proteinele sunt cea mai mare unitate de celule. Proteinele sunt implicate în practic toate funcțiile celulare și un tip diferit de proteine ​​este dedicat fiecărui rol, cu sarcini care variază de la sprijinul celular general la semnalizarea și locomoția celulelor. În total, există șapte tipuri de proteine.

proteine

Proteinele sunt sintetizate în organism printr-un proces numit traducere. Traducerea are loc în citoplasma și implică convertirea codurile genetice în proteine. Codurile genetice sunt asamblate în timpul transcrierii ADN-ului, unde ADN-ul este decodat în ARN. Structuri celulare numite ribozomi ajută apoi să transcrie ARN în lanțuri polipeptidice care trebuie modificate pentru a deveni proteine ​​funcționale.

Aminoacizi sunt blocurile de construcție ale tuturor proteinelor, indiferent de funcția lor. Proteinele sunt de obicei un lanț de 20 aminoacizi. Corpul uman poate folosi combinații ale acelorași 20 de aminoacizi pentru a face orice proteină de care are nevoie. Majoritatea aminoacizilor urmează un model structural în care un carbon alfa este legat de următoarele forme:

• Un atom de hidrogen (H)
• O grupare carboxil (-COOH)
• O grupă amino (-NH2)
• Un grup „variabil”

În cadrul diferitelor tipuri de aminoacizi, grupa „variabilă” este cea mai responsabilă pentru variație, deoarece toate au legături de hidrogen, grupare carboxil și grupare amino.

Aminoacizii sunt uniți prin sinteza deshidratării până când formează legături peptidice. Când un număr de aminoacizi sunt legați între ei prin aceste legături, se formează un lanț polipeptidic. Una sau mai multe lanțuri polipeptidice răsucite într-o formă 3-D formează o proteină.

Structura unei proteine ​​poate fi globular sau fibros în funcție de rolul său particular (fiecare proteină este specializată). Proteinele globulare sunt în general compacte, solubile și de formă sferică. Proteinele fibroase sunt de obicei alungite și insolubile. Proteinele globulare și fibroase pot prezenta unul sau mai multe tipuri de structuri proteice.

Sunt patru niveluri structurale de proteine: primar, secundar, terțiar și cuaternar. Aceste niveluri determină forma și funcția unei proteine ​​și se deosebesc unele de altele prin gradul de complexitate dintr-un lanț polipeptidic. Nivelul primar este cel mai de bază și rudimentar, în timp ce nivelul cuaternar descrie legături sofisticate.

O moleculă proteică unică poate conține unul sau mai multe dintre aceste niveluri de structură proteică, iar structura și complexitatea unei proteine ​​determină funcția acesteia. Colagenul, de exemplu, are o formă elicoidală super-spirală lungă, stringentă, puternică și asemănătoare cu frânghia - colagenul este excelent pentru a oferi suport. Hemoglobina, pe de altă parte, este o proteină globulară pliată și compactă. Forma sa sferică este utilă pentru manevrarea prin vase de sânge.

Există un total de șapte tipuri diferite de proteine ​​sub care se încadrează toate proteinele. Acestea includ anticorpi, proteine ​​contractile, enzime, proteine ​​hormonale, proteine ​​structurale, proteine ​​de stocare și proteine ​​de transport.

anticorpii sunt proteine ​​specializate care apără organismul de antigene sau invadatori străini. Capacitatea lor de a călători prin sânge le permite să fie utilizate de către sistem imunitar pentru a identifica și apăra împotriva bacteriilor, virusurilor și a altor intrusi străini în sânge. Un mod în care anticorpii contracaresc antigenii este imobilizându-i astfel încât să poată fi distruși de celule albe.

Proteine ​​contractile sunt responsabili pentru muşchi contracție și mișcare. Exemple de aceste proteine ​​includ actină și miozină. Eucariotele tind să posede cantități abundente de actină, care controlează contracția musculară, precum și mișcările celulare și procesele de divizare. Miozina conduce sarcinile îndeplinite de actină prin furnizarea de energie.

enzimele sunt proteine ​​care facilitează și accelerează reacțiile biochimice, motiv pentru care sunt adesea denumite catalizatori. Enzimele notabile includ lactaza și pepsina, proteine ​​care sunt familiare pentru rolurile lor în condițiile medicale digestive și în dietele de specialitate. Intoleranța la lactoză este cauzată de o deficiență de lactază, o enzimă care descompune lactoza zahărului găsită în lapte. Pepsina este o enzimă digestivă care funcționează în stomac pentru a descompune proteinele din alimente - o lipsă a acestei enzime duce la indigestie.

Alte exemple de enzime digestive sunt cele prezent în salivă: amilaza salivară, calikreina salivară și lipaza linguală îndeplinesc toate funcții biologice importante. Amilaza salivară este enzima primară care se găsește în salivă și descompune amidonul în zahăr.

Proteine ​​hormonale sunt proteine ​​de mesagerie care ajută la coordonarea anumitor funcții corporale. Exemple includ insulina, oxitocina și somatotropina.

Insulina reglează metabolismul glicemiei controlând concentrațiile de zahăr din sânge în organism, stimulează oxitocina contracții în timpul nașterii și somatotropina este un hormon de creștere care incită la producerea de proteine ​​în mușchi celule.

Proteine ​​structurale sunt fibroase și stringente, această formare făcându-le ideale pentru susținerea altor proteine, cum ar fi keratina, colagenul și elastina.

Keratinele întăresc acoperirile de protecție, cum ar fi piele, păr, chei, pene, coarne și ciocuri. Colagenul și elastina oferă sprijin pentru țesuturi conjunctive ca tendoanele și ligamentele.

Proteine ​​de stocare rezerva aminoacizii pentru organism până când este gata de utilizare. Exemple de proteine ​​de stocare includ ovalbumină, care se găsește în albusul de ou, și cazeina, o proteină pe bază de lapte. Ferritina este o altă proteină care păstrează fierul în proteina de transport, hemoglobina.

Transporta proteinele sunt proteine ​​purtătoare care mută moleculele dintr-un loc în altul din corp. Hemoglobina este una dintre acestea și este responsabilă de transportul oxigenului prin sânge globule rosii. Citocromele, un alt tip de proteine ​​de transport, operează în lanț de transport de electroni ca proteine ​​purtătoare de electroni.