Δομικές πρωτεΐνες χρησιμεύουν κυρίως ως εφελκυστικά δομικά κύτταρα και ιστούς. Συνήθως δεν έχουν ενζυματική λειτουργία, επομένως δεν παρεμβαίνουν κανονικά στις μεταβολικές διαδικασίες. Οι δομικές πρωτεΐνες συνήθως σχηματίζουν μεγάλες ίνες και δίνουν z. Β. Συνδέσμους, τένοντες και οστά τη δύναμη και την κινητικότητά τους, την κινητικότητά τους. Αρκετοί διαφορετικοί τύποι δομικών πρωτεϊνών αποτελούν περίπου το 30% όλων των πρωτεϊνών που εμφανίζονται στον άνθρωπο.
Ποια είναι η δομική πρωτεΐνη;
Οι πρωτεΐνες, οι οποίες δίνουν κυρίως στον ιστό τη δομή τους και την αντοχή στο σχίσιμο, συνοψίζονται με τον όρο δομικές πρωτεΐνες. Οι δομικές πρωτεΐνες χαρακτηρίζονται από το γεγονός ότι συνήθως δεν εμπλέκονται σε ενζυματικές-καταλυτικές μεταβολικές διεργασίες.
Οι σκληροπρωτεΐνες, οι οποίες μετρώνται μεταξύ των δομικών πρωτεϊνών, συνήθως σχηματίζουν μόρια μακράς αλύσου με τη μορφή αμινοξέων που συνδέονται μεταξύ τους, καθένα από τα οποία συνδέεται μεταξύ τους μέσω πεπτιδικών δεσμών. Οι δομικές πρωτεΐνες έχουν συχνά επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες αμινοξέων, οι οποίες επιτρέπουν στα μόρια ειδικές δευτερεύουσες και τριτοταγείς δομές όπως διπλές ή τριπλές έλικες, που οδηγεί σε ιδιαίτερη μηχανική αντοχή. Σημαντικές και γνωστές δομικές πρωτεΐνες είναι z. Β. Κερατίνη, κολλαγόνο και ελαστίνη. Η κερατίνη είναι μία από τις δομικές πρωτεΐνες που σχηματίζουν ίνες που δίνουν δομή στο δέρμα (επιδερμίδα) καθώς και στα μαλλιά και τα νύχια.
Με πάνω από 24% όλων των πρωτεϊνών που εμφανίζονται στο ανθρώπινο σώμα, τα κολλαγόνα σχηματίζουν τη μεγαλύτερη ομάδα δομικών πρωτεϊνών. Αυτό που είναι εντυπωσιακό για τα κολλαγόνα είναι ότι κάθε τρίτο αμινοξύ είναι γλυκίνη και συσσωρεύεται η αλληλουχία γλυκίνη-προλίνη-υδροξυπρολίνη. Τα ανθεκτικά στο σχίσιμο κολλαγόνα είναι τα πιο σημαντικά συστατικά των οστών, των δοντιών, των συνδέσμων και των τενόντων (συνδετικός ιστός). Σε αντίθεση με τα κολλαγόνα, τα οποία δύσκολα μπορούν να τεντωθούν, η ελαστίνη δίνει σε ορισμένους ιστούς την ικανότητα να τεντώνεται. Η ελαστίνη είναι επομένως ένα σημαντικό συστατικό στους πνεύμονες, στα τοιχώματα των αιμοφόρων αγγείων και στο δέρμα.
Λειτουργία, εφέ & εργασίες
Διάφορες κατηγορίες πρωτεϊνών υποτίθενται υπό τον όρο δομική πρωτεΐνη. Αυτό που έχουν όλες οι δομικές πρωτεΐνες είναι ότι η κύρια λειτουργία τους είναι να δώσουν δομή και αντοχή στον ιστό στον οποίο βρίσκονται. Απαιτείται ένα ευρύ φάσμα των απαραίτητων δομικών ιδιοτήτων. Τα κολλαγόνα, τα οποία σχηματίζουν τη δομική πρωτεΐνη στους συνδέσμους και τους τένοντες, μεταξύ άλλων, είναι εξαιρετικά ανθεκτικά στο σχίσιμο, καθώς οι σύνδεσμοι και οι τένοντες εκτίθενται σε υψηλές πιέσεις όσον αφορά την αντίσταση στο σχίσιμο.
Ως συστατικό των οστών και των δοντιών, τα κολλαγόνα πρέπει επίσης να είναι σε θέση να σχηματίζουν αδιάβροχες δομές. Εκτός από την αντίσταση στο σχίσιμο, άλλοι σωματικοί ιστοί απαιτούν ειδική ελαστικότητα για να είναι σε θέση να προσαρμοστούν στις αντίστοιχες συνθήκες. Οι δομικές πρωτεΐνες, που ανήκουν στην ομάδα των ελαστίνων, εκπληρώνουν αυτό το έργο. Μπορούν να τεντωθούν και είναι, σε περιορισμένο βαθμό, συγκρίσιμα με ελαστικές ίνες στο ύφασμα. Οι ελαστίνες καθιστούν δυνατή την ταχεία προσαρμογή του όγκου στα αιμοφόρα αγγεία, τους πνεύμονες και διάφορα δέρματα και μεμβράνες που περιβάλλουν τα όργανα και πρέπει να αντιμετωπίσουν την αλλαγή του μεγέθους των οργάνων. Στο ανθρώπινο δέρμα, επίσης, τα κολλαγόνα και οι ελαστίνες αλληλοσυμπληρώνονται για να διασφαλίσουν τόσο τη σφριγηλότητα όσο και την ικανότητα μετακίνησης του δέρματος.
Ενώ τα κολλαγόνα στους συνδέσμους και τους τένοντες εγγυώνται κυρίως αντοχή σε εφελκυσμό σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, οι κερατίνες, οι οποίες αποτελούν μέρος των νυχιών και των νυχιών, πρέπει να εξασφαλίζουν επίπεδη (δισδιάστατη) αντοχή. Μια άλλη κατηγορία δομικών πρωτεϊνών αποτελείται από τις λεγόμενες κινητικές πρωτεΐνες, οι οποίες είναι το κύριο συστατικό των μυϊκών κυττάρων. Η μυοσίνη και άλλες κινητικές πρωτεΐνες έχουν την ικανότητα να συστέλλονται σε απόκριση σε ένα ορισμένο νευρικό ερέθισμα, προκαλώντας προσωρινά τη μείωση του μυός ενώ χρησιμοποιεί ενέργεια.
Εκπαίδευση, εμφάνιση & ιδιότητες
Οι δομικές πρωτεΐνες, όπως και άλλες πρωτεΐνες, συντίθενται σε κύτταρα. Η προϋπόθεση είναι ότι η παροχή των αντίστοιχων αμινοξέων είναι εγγυημένη. Πρώτον, αρκετά αμινοξέα συνδέονται με σχηματισμό πεπτιδίων και πολυπεπτιδίων. Αυτά τα μέρη μιας πρωτεΐνης τοποθετούνται μαζί στο τραχύ ενδοπλασματικό δίκτυο για να σχηματίσουν μεγαλύτερα μέρη και στη συνέχεια να σχηματίσουν ένα πλήρες μόριο πρωτεΐνης.
Οι δομικές πρωτεΐνες που πρέπει να εκτελούν λειτουργίες εκτός των κυττάρων στην εξωκυτταρική μήτρα επισημαίνονται και μεταφέρονται στον εξωκυτταρικό χώρο με εξωκυττάρωση μέσω εκκριτικών κυστιδίων. Οι απαιτούμενες ιδιότητες των δομικών πρωτεϊνών καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα μεταξύ αντοχής σε εφελκυσμό και ελαστικότητας. Οι δομικές πρωτεΐνες συνήθως εμφανίζονται μόνο ως μέρος των ιστών, έτσι ώστε η συγκέντρωσή τους να μην μπορεί εύκολα να μετρηθεί άμεσα. Επομένως, δεν μπορεί να δοθεί βέλτιστη συγκέντρωση.
Ασθένειες & Διαταραχές
Τα πολύπλοκα καθήκοντα που πρέπει να αναλάβουν οι διάφορες δομικές πρωτεΐνες οδηγούν στην προσδοκία ότι μπορεί επίσης να εμφανιστούν δυσλειτουργίες που οδηγούν σε διαταραχές και συμπτώματα. Μπορεί επίσης να οδηγήσει σε δυσλειτουργίες εντός της αλυσίδας σύνθεσης επειδή απαιτείται ένας μεγάλος αριθμός ενζύμων και βιταμινών για τη σύνθεση.
Οι πιο αξιοσημείωτες διαταραχές προκύπτουν όταν οι αντίστοιχες πρωτεΐνες δεν μπορούν να συντεθούν λόγω της ανεπαρκούς παροχής αμινοξέων. Η πλειονότητα των απαιτούμενων αμινοξέων μπορεί να συντεθεί από τον ίδιο τον οργανισμό, αλλά όχι τα απαραίτητα αμινοξέα που πρέπει να λαμβάνονται από το εξωτερικό με τη μορφή συμπληρωμάτων διατροφής ή διατροφής. Ακόμη και με επαρκή παροχή βασικών αμινοξέων, η απορρόφηση στο λεπτό έντερο μπορεί να διαταραχθεί λόγω ασθενειών ή λόγω κατάποσης τοξινών ή ως παρενέργεια ορισμένων φαρμάκων και να προκαλέσει ανεπάρκεια. Μια γνωστή, αν και σπάνια, ασθένεια σε αυτό το πλαίσιο είναι η μυϊκή δυστροφία Duchenne.
Η ασθένεια προκαλείται από γενετικό ελάττωμα στο χρωμόσωμα Χ, οπότε μόνο οι άνδρες επηρεάζονται άμεσα. Το γενετικό ελάττωμα σημαίνει ότι η δομική πρωτεΐνη δυστροφίνη, η οποία είναι υπεύθυνη για την αγκύρωση των μυϊκών ινών των σκελετικών μυών, δεν μπορεί να συντεθεί. Αυτό οδηγεί σε μυϊκή δυστροφία με σοβαρή πορεία. Μια άλλη - επίσης σπάνια - κληρονομική ασθένεια οδηγεί σε μιτοχονδριοπάθεια. Αρκετά γνωστά γενετικά ελαττώματα εντός του DNA και του μιτοχονδριακού DNA μπορούν να προκαλέσουν μιτοχόνδρια. Μια αλλαγμένη σύνθεση ορισμένων μιτοχονδριακών δομικών πρωτεϊνών οδηγεί σε μειωμένη παροχή ενέργειας για ολόκληρο τον οργανισμό.
