Strukturne beljakovinske funkcije, primeri in značilnosti

The Strukturne beljakovine So pomembni beljakovine, ki so prisotni v vseh evkariontskih celicah, to je, da so v živalskih in rastlinskih celicah. Te so del izjemno raznolikih bioloških struktur, kot so koža, lasje, pajkov splet, svila, vezivno tkivo, rastlinske celične stene itd.

Čeprav se izraz "strukturni protein" običajno uporablja za beljakovine, kot so kolagen, keratin in elastin, obstajajo tudi pomembni znotrajcelični strukturni proteini, ki prispevajo k vzdrževanju notranje strukture celic.

Fotografija kolagenskih vlaken tipa I, strukturni beljakovinski razred (vir: Louisa Howard [javna domena] prek Wikimedia Commons)

Ti proteini, ki pripadajo citoskeletu, tudi nadzorujejo podcelično lokacijo organelov in dobavljajo transportne in komunikacijske stroje med njimi.

Nekatere strukturne beljakovine so bile podrobno preučene in so omogočile večjo globino splošne strukture beljakovin. Primer teh so svileni fibroin, kolagen in drugi.

Na primer iz študije svilene fibroina je bila opisana sekundarna beljakovinska struktura beljakovinskih listov in iz prvih študij, opravljenih s kolagenom.

Zato so strukturni proteini bistveni v posameznih celicah in v tkivih, ki so za.

[TOC]

Funkcije

Funkcije strukturnih beljakovin so precej raznolike in predvsem odvisne od vrste zadevnih beljakovin. Vendar bi lahko rekli, da je njegova glavna funkcija vzdrževanje strukturne celovitosti celic in v širšem smislu telesne strukture.

Kar zadeva telesne strukturne beljakovine, ima na primer keratin funkcije zaščite in pokritosti, v obrambi, v gibanju, med drugim.

V povrhnjici kože sesalcev in drugih živali ima veliko število nit. Ta plast ima funkcije pri zaščiti organizma pred različnimi vrstami stresnih ali škodljivih dejavnikov.

Trni in trni, pa tudi rogovi in ​​vrhovi, kremplji in nohti, ki so keratinizirani tkivi, funkcije vadbe tako v zaščiti kot v obrambi telesa.

Industrijsko se volna in lasje številnih živali izkoriščajo za izdelavo oblačil in drugih vrst oblačil, zato imajo dodaten pomen, antropocentrično gledano.

Vam lahko služi: stromatoliti

Celični strukturni proteini

S celičnega vidika imajo strukturni proteini transcendentalne funkcije, saj sestavljajo notranji okvir, ki daje značilno obliko vsake celice: citoskelet.

Kot del citoskeleta strukturni proteini, kot so aktin, tubulin, miozin in drugi.

Na primer, obstoj cilije in flagela je v veliki meri odvisen od strukturnih beljakovin, ki sestavljajo debele in tanke nitke, sestavljene iz aktina in tubulina.

Primeri strukturnih beljakovin in njihovih značilnosti

Ker obstaja velika raznolikost strukturnih beljakovin, bodo med evkariontskimi organizmi le primeri najpomembnejših in obilnih.

Bakterije in drugi prokarioti imajo skupaj z virusi tudi pomembne strukturne beljakovine v svojih celičnih telesih, vendar se večina pozornosti osredotoča na evkariontske celice.

-Aktin

Actin je protein, ki tvori nitke (aktinske filamente), znane kot mikrofilamente. Ti mikrofilamenti so zelo pomembni v citoskeletu vseh evkariontskih celic.

Aktinske filamente sta dva verižna spiralna polimeri. Te prilagodljive strukture imajo premer od 5 do 9 nm in so organizirane kot linearne tramove, dve dimenzionalni omrežji ali trijedimenzionalni geli.

Actin je razporejen po celotni kartici, vendar je še posebej koncentriran v plasti ali lubju, pritrjenem na notranji obraz plazemske membrane, saj je temeljni del citoskeleta.

-Kolagen

Kolagen je beljakovina, ki je prisotna pri živalih in je še posebej obilna pri sesalcih, ki imajo vsaj 20 različnih genov, ki kodirajo različne oblike tega beljakovin, ki jih lahko najdemo v njihovih tkivih.

Najdemo ga predvsem v kosteh, kitih in koži, kjer predstavlja več kot 20% celotne beljakovinske mase sesalcev (večji od odstotka katerega koli drugega proteina).

V vezivnih tkivih, kjer se nahaja, kolagen predstavlja pomemben del vlaknastega dela zunajceličnega matriksa (ki je sestavljen tudi iz temeljne snovi), kjer tvori elastična vlakna, ki podpirajo velike napetostne sile.

Struktura kolagenskih vlaken

Kolagena vlakna so sestavljena iz enotnih podenot molekul tropokolagena, ki imajo dolge 280 nm in 1.Premer 5 nm. Vsaka molekula tropokolagena sestavljajo tri polipeptidne verige, znane kot alfa verige, ki so med seboj povezane kot trojni propeler.

Vam lahko služi: metafaza

Vsaka alfa veriga ima približno 1000 aminokislinskih odpadkov, kjer so glicin, prolin, hidroksiprolin in hidroksilizin zelo obilni (kar velja tudi za druge strukturne beljakovine, kot je keratin).

Glede na vrsto kolagenih vlaken, ki jih najdemo, najdemo na različnih mestih in imajo različne lastnosti in funkcije. Nekateri so specifični za kosti in dentina, drugi pa so del hrustanca in tako naprej.

-Keratin

Keratin je najpomembnejši strukturni protein keratinocitov, ena najpogostejših celičnih vrst povrhnjice. Gre.

Po kolagenu je keratin drugi najpogostejši protein v telesu sesalcev. Poleg tega, da je velik del najbolj oddaljene plasti kože, je to glavni konstrukcijski protein las in volne, nohtov, krempljev in kopit, perja in rogov.

V naravi obstajajo različne vrste keratinov (analogno z različnimi vrstami kolagena), ki imajo različne funkcije. Alfa in beta keratini sta najbolj znana. Prva oblika nohtov, rogov, trne in povrhnjice sesalcev, medtem ko je slednji v vrhovih, luskah in plazilcih in pticah veliko.

-Elastin

Elastin, še en protein živalskega izvora, je ključna sestavina zunajceličnega matriksa in ima pomembne funkcije elastičnosti in odpornosti številnih tkiv pri živalih z vretenčarji.

Ta tkiva vključujejo arterije, pljuča, ligamente in tetive, kožo in elastično hrustanec.

Elastin obsega več kot 80% elastičnih vlaken, ki so prisotna v zunajceličnem matriku in je obdana z mikrofibrili, sestavljenimi iz različnih makromolekul. Struktura matric, sestavljenih iz teh vlaken, se razlikuje med različnimi tkivi.

V arterijah so ta elastična vlakna organizirana v koncentričnih obročih okoli arterijskega lumena; V pljučih elastinska vlakna tvorijo tanek okvir po celotnem organu in se osredotočajo na območja, kot so odprtine alveolov.

V tetivah so elastinska vlakna vzporedno usmerjena glede na organizacijo tkiv in v elastičnem hrustancu so ta organizirana v tridimenzionalni konfiguraciji, podobni satja.

-Obsežen

Celične stene rastlin so v glavnem sestavljene iz celuloze, vendar imajo nekateri proteini, ki so povezani s to strukturo.

Vam lahko služi: fibronektin: struktura in funkcije

Extensins so eden najbolj znanih stenskih beljakovin in zanje je značilno ponavljajoče se zaporedje Pentapétida (HYP) 4. Bogata so z osnovnimi odpadki, kot je lizin, kar prispeva k njihovi interakciji z drugimi sestavnimi deli v celični steni.

Njegova funkcija je povezana z utrjevanjem ali krepitvijo sten. Kot tudi druge strukturne beljakovine pri živalih, v rastlinah obstajajo različne vrste podaljškov, ki se izražajo z različnimi vrstami celic (ne vse celice proizvajajo podaljške).

V soji na primer razširitve proizvajajo sklerehne celice, v tobačnih rastlinah.

-List

Celične organele imajo tudi svoje strukturne beljakovine, ki so odgovorni za vzdrževanje oblike, gibljivost in številne druge fiziološke in presnovne procese, ki so jim povezani.

Notranja regija jedrske membrane je povezana s strukturo, znano kot jedrski list, in oba imata zelo posebno sestavo beljakovin. Med beljakovinami, ki sestavljajo jedrsko lamino, so beljakovine, imenovane liste.

Listi pripadajo skupini vmesnih nitk tipa V in obstaja več vrst, najbolj znana sta A in B. Ti proteini lahko medsebojno delujejo ali z drugimi notranjimi elementi jedra, kot so matrica, kromatin in notranja jedrska membrana.

Reference

1. Alberts, b., Dennis, b., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, P. (2004). Bistvena celična biologija. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Gartner, l., & Hiatt, J. (2002). Besedilo histologije atlasa (2. izd.). Mehika d.F.: McGraw-Hill Meraameriški uredniki.
3. Gruenbaum in., Wilson, k. L., Harel, a., Goldberg, m., & Cohen, m. (2000). Pregled: Jedrski lamini - Funkcije strukturnih temeljev s funkcijami. Časopis za strukturno biologijo, 129, 313-323.
4. Keller, b. (1993). Strukturne beljakovine celične stene. Rastlinska fiziologija, 101, 1127-1130.
5. Mithieux, b. S. M., & Weiss, a. S. (2006). Elastin. Napredek v kemiji beljakovin, 70, 437-461.
6. Sonce, t., Shih, c., & Zelena, h. (1979). Keratinski citoskeleti v epitelijskih celicah notranjih organov. Proc. Natl. Acade. Sci., 76(6), 2813-2817.
7. Wang, b., Yang, w., McKitrick, J., & Meyers, m. Do. (2016). Keratin: struktura, mehanske lastnosti, pojav v bioloških organizmih in prizadevanja pri bioinspiraciji. Napredek v znanosti o materialih.