Структурни протеин

Структурни протеини служе превасходно као грађевински грађи у ћелијама и ткивима. Обично немају ензиматску функцију, тако да нормално не ометају метаболичке процесе. Структурни протеини обично формирају дугачка влакна и дају з. Б. лигаменти, тетиве и кости, њихова снага и покретљивост, њихова покретљивост. Неколико различитих врста структурних протеина чине око 30% свих протеина који се јављају код људи.

Шта је структурни протеин?

Протеини, који углавном дају ткиву његову структуру и отпорност на кидање, сумирани су под појмом структурни протеини. Структурне протеине карактерише чињеница да они обично нису укључени у ензиматско-каталитичке метаболичке процесе.

Склеропротеини, који се убрајају у структурне протеине, обично формирају молекуле дугог ланца у облику сложених аминокиселина, које су повезане једна са другом пептидним везама. Структурни протеини често имају понављајуће секвенце аминокиселина које омогућују молекулама да имају посебне секундарне и терцијарне структуре, као што су двоструке или троструке хелике, што доводи до посебне механичке чврстоће. Важни и познати структурни протеини су з. Б. Кератин, колаген и еластин. Кератин је један од структурних протеина који формира влакна који дају структуру кожи (епидерми) као и коси и ноктима.

Са преко 24% свих протеина који се налазе у људском телу, колагени чине највећу групу структурних протеина. Оно што је упечатљиво код колагена је то да је свака трећа аминокиселина глицин и да се нагомилава секвенца глицин-пролин-хидроксипролин. Колагени отпорни на сузе су најважније компоненте костију, зуба, лигамената и тетива (везивног ткива). За разлику од колагена, који се тешко развлаче, еластин пружа одређеним ткивима могућност истезања. Еластин је, дакле, важна компонента у плућима, у зидовима крвних судова и у кожи.

Функција, ефекат и задаци

Различите класе протеина потпадају под појам структурни протеин. Сви структурни протеини имају заједничко то да им је главна функција дати структуру и снагу ткиву у коме се налазе. Потребан је широк спектар потребних конструкцијских својстава. Колагени, који формирају структурни протеин у лигаментима и тетивама, изузетно су отпорни на сузу, будући да су лигаменти и тетиве изложени великим напрезањима у односу на отпорност на кидање.

Као саставни део костију и зуба, колагени такође морају бити у стању да формирају структуре отпорне на лом. Поред отпорности на кидање, осталим телесним ткивима је потребна посебна еластичност како би се могла прилагодити одговарајућим условима. Структурни протеини, који припадају групи еластина, испуњавају овај задатак. Могу се истегнути и у ограниченом су степену упоредиви са еластичним влакнима у тканини. Еластини омогућавају брзо подешавање запремине у крвним судовима, плућима и разним кожама и мембранама који обавијају органе и морају се носити са променом величине органа. И у људској кожи колагени и еластини се међусобно допуњују како би се осигурала чврстина и способност померања коже.

Док колагени у лигаментима и тетивама углавном гарантују чврстоћу на затезање у одређеном смеру, кератини који су део ноктију и ноктију на ноктима морају да обезбеде равну (дводимензионалну) чврстоћу. Друга класа структурних протеина чине такозвани моторни протеини, који су главна компонента мишићних ћелија. Миозин и други моторни протеини имају могућност контракције због одређеног нервног подражаја, тако да се мишић привремено скраћује док користи енергију.

Образовање, појава и својства

Структурни протеини се, попут осталих протеина, синтетишу у ћелијама. Предуслов је да је загарантована снабдевање одговарајућим аминокиселинама. Прво, неколико аминокиселина је повезано да формира пептиде и полипептиде. Ови делови протеина су спојени на груби ендоплазматски ретикулум да би се формирали већи делови и затим формирали комплетан протеински молекул.

Структурни протеини који морају обављати функције изван ћелија у ванћелијском матриксу су обележени и транспортовани у ванћелијски простор егзоцитозом помоћу секреторних везикула. Потребна својства структурних протеина покривају широк спектар између влачне чврстоће и еластичности. Структурни протеини се обично јављају само као део ткива, тако да се њихова концентрација не може лако мерити директно. Стога се не може дати оптимална концентрација.

Болести и поремећаји

Сложени задаци које различити структурни протеини морају да преузму доведу до очекивања да могу настати и кварови који доводе до поремећаја и симптома. То такође може довести до кварова у ланцу синтезе, јер је за синтезу потребан велики број ензима и витамина.

Најуочљивије сметње настају када се одговарајући протеин не може синтетизовати због недовољне потрошње аминокиселина. Већину потребних аминокиселина тело може синтетизовати, али не и есенцијалне аминокиселине које се морају испоручити споља у облику хране или додатака исхрани. Чак и уз адекватну опскрбу есенцијалним аминокиселинама, апсорпција у танком цреву може бити поремећена због болести или усвојених токсина или као нуспојава неких лекова и проузроковати недостатак. Позната, мада ретка, болест у овом контексту је Дуцхеннова мишићна дистрофија.

Болест је узрокована генетском дефекту на Кс хромозому, па су директно погођени само мушкарци. Генетска мана значи да структурни протеин дистрофин, који је одговоран за сидрење мишићних влакана скелетних мишића, не може бити синтетизован. То доводи до тешке мишићне дистрофије. Друга - такође ретка - наследна болест доводи до митохондриопатије. Неколико познатих генетских оштећења унутар ДНК и митохондријске ДНК могу изазвати митохондрије. Промењени састав одређених структурних протеина митохондрије резултира смањеним снабдевањем енергије целог организма.