Λειτουργίες πρωτεϊνών

Οι πρωτεΐνες αναφέρονται συχνά ως δομικά στοιχεία του οργανισμού. Αυτή η ομοιότητα αναφέρεται κυρίως στη σημαντική δομική λειτουργία τους. Τις βρίσκουμε, για παράδειγμα, σε μεγάλες ποσότητες στη δομή των μυών, των οστών, των νυχιών, του δέρματος και των μαλλιών.
Κατεβαίνοντας στο μικροσκοπικό επίπεδο, οι πρωτεΐνες σχηματίζουν το ικρίωμα κάθε κυττάρου, που ονομάζεται κυτταροσκελετός, το οποίο επιτρέπει στα κύτταρα να αλλάζουν σχήμα ή κίνηση.
Η πιο σημαντική δομική πρωτεΐνη του ανθρώπινου σώματος είναι το κολλαγόνο, το οποίο αποτελεί περίπου το 6% του σωματικού βάρους. Υπάρχουν πολυάριθμοι τύποι κολλαγόνου, περισσότεροι από 20, που χαρακτηρίζονται από ελαφρώς διαφορετικές ιδιότητες και επίσης από διαφορετική οργάνωση των ινών και των ινιδίων. Τύπος 1 Το κολλαγόνο, για παράδειγμα, είναι το πιο άφθονο μακράν. Από την άλλη πλευρά, το κολλαγόνο τύπου 2 υπάρχει στους χόνδρους και τους σπονδυλικούς δίσκους, όπου "απαιτείται μεγαλύτερη αντίσταση στις δυνάμεις συμπίεσης". Μια άλλη δομική πρωτεΐνη, η ελαστίνη, παρέχει ελαστικότητα σε ιστούς όπως το δέρμα, επιτρέποντάς του να επιστρέψει στο αρχικό του σχήμα. αφού υποβληθεί σε δυνάμεις τάνυσης ή συστολής.
Τέλος, ας θυμηθούμε την κερατίνη, μια δομική πρωτεΐνη που χαρακτηρίζει τα μαλλιά, τα νύχια και τα μαλλιά και την τουμπουλίνη, τη θεμελιώδη μονάδα των μικροσωληνίσκων που αποτελούν τη σκαλωσιά του κυττάρου, δηλαδή τον κυτταροσκελετό.

Αλλά οι πρωτεΐνες δεν έχουν μόνο δομική λειτουργία. Περισσότερο από τούβλα, μπορούν στην πραγματικότητα να συγκριθούν με μια πραγματική κατασκευαστική εταιρεία, με λειτουργίες κατασκευής, κατεδάφισης, μεταφοράς, αποθήκευσης, άμυνας κτιρίων από περιβαλλοντικούς κινδύνους, ακόμη και σχεδιασμό και συντονισμό έργων.

Με τη συσταλτική τους λειτουργία, ορισμένες πρωτεΐνες θέτουν τους μυς σε κίνηση και γενικότερα δημιουργούν κινήσεις σε κύτταρα και ιστούς. Σκεφτείτε για παράδειγμα πότε ένα κύτταρο, όπως ένα λευκό αιμοσφαίριο, πρέπει να μετακινηθεί από το αίμα σε έναν ιστό για να πλησιάσει τον παθογόνο παράγοντα, να το ενσωματώσει και να το καταστρέψει. Οι δύο πιο γνωστές συσταλτικές πρωτεΐνες είναι η ακτίνη και η μυοσίνη, οι οποίες υπάρχουν τόσο στους μυς όσο και στον κυτταροσκελετό.

Οι πρωτεΐνες συμμετέχουν επίσης στην ανοσολογική άμυνα, σχηματίζοντας τις ανοσοσφαιρίνες, τις οποίες όλοι γνωρίζουμε ως αντισώματα, σημαντικές για την άμυνα κατά των λοιμώξεων.Κάθε κύτταρο εκθέτει επίσης στην επιφάνεια του πρωτεΐνες αναγνώρισης που του επιτρέπουν να αναγνωριστεί από το ανοσοποιητικό σύστημα ως ακίνδυνο, επειδή είναι μέρος του οργανισμού. Όταν αυτό το σύστημα αναγνώρισης δεν λειτουργεί σωστά, το ανοσοποιητικό σύστημα επιτίθεται στα υγιή κύτταρα του οργανισμού. και εμφανίζονται οι λεγόμενες αυτοάνοσες ασθένειες, όπως ο συστηματικός ερυθηματώδης λύκος, η ρευματοειδής αρθρίτιδα ή η νόσος του Graves, η οποία είναι μία από τις πιο κοινές αιτίες υπερθυρεοειδισμού.
Επίσης, πρωτεϊνικής φύσης είναι μερικά λυτικά ένζυμα που ορισμένα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος χρησιμοποιούν για να αφομοιώσουν και να καταστρέψουν τους εισβολείς.

Όπως είπαμε, οι πρωτεΐνες έχουν επίσης λειτουργία μεταφοράς. Απλώς σκεφτείτε τις πρωτεΐνες του πλάσματος, όπως η αιμοσφαιρίνη, η οποία μεταφέρει οξυγόνο στο αίμα, ή η λευκωματίνη που αντιπροσωπεύει ένα είδος οδηγού φορτηγού που είναι απασχολημένος με τη μεταφορά πολλών ουσιών, συμπεριλαμβανομένων ορμονών, λιπών και πολλών φαρμάκων.
Οι πρωτεΐνες αποτελούν επίσης τους λεγόμενους φορείς, παρουσιάζουν τόσα χέρια προς την εξωτερική επιφάνεια των κυττάρων και είναι έτοιμες να πιάσουν τα μόρια που χρειάζεται το κύτταρο για να τα μεταφέρει μέσα. Αυτοί οι μεταφορείς είναι ιδιαίτερα συγκεκριμένοι. για παράδειγμα έχουμε διαφορετικούς μεταφορείς για γλυκόζη, για αμινοξέα, για νάτριο, για ασβέστιο κ.ο.κ. Προφανώς οι φορείς λειτουργούν επίσης προς την αντίθετη κατεύθυνση, δηλαδή τα κύτταρα έχουν ειδικές πρωτεΐνες στις οποίες αναθέτουν την αποβολή των αποβλήτων ουσιών.

Μια άλλη σημαντική λειτουργία των πρωτεϊνών είναι αυτή της ρύθμισης. Στην πραγματικότητα, συμμετέχουν στις χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στο σώμα μας, τις επιταχύνουν, τις επιβραδύνουν, τις ευνοούν ή τις εμποδίζουν όπως απαιτείται. Τα περισσότερα ένζυμα είναι στην πραγματικότητα πρωτεΐνες. Έχουμε ένζυμα ονομάζονται πρωτεάσες, για παράδειγμα. που διασπούν και διασπούν κατεστραμμένες ή πλεονασματικές πρωτεΐνες, ή συνθετάσες που γενικά είναι ένζυμα που ευνοούν τη σύνθεση μορίων. Ένα πολύ γνωστό ένζυμο είναι για παράδειγμα το ATP-asi που διασπά το μόριο ATP, το οποίο είναι νομισματική ενέργεια του οργανισμού.Τέλος, ας θυμηθούμε την πολυμεράση DNA που συμμετέχει στη σύνθεση του DNA.

Ακόμα στο θέμα της ρυθμιστικής δραστηριότητας, πώς μπορούμε να μην ξεχνάμε τη δράση του υποδοχέα που πραγματοποιείται από τις πρωτεΐνες. Οι υποδοχείς είναι πρωτεΐνες ικανές να αναγνωρίσουν και να συνδεθούν με συγκεκριμένα μόρια, που γενικά ονομάζονται συνδετήρες, τροποποιώντας τη δομή τους ακριβώς λόγω αυτού του δεσμού. Ο υποδοχέας μπορεί επομένως να συγκριθεί με ένα κλείδωμα, στο οποίο αντιστοιχεί ένα συγκεκριμένο κλειδί, το οποίο είναι ακριβώς ο συνδετήρας.
Η αλληλεπίδραση μεταξύ του συνδέσμου, που είναι το κλειδί, και του υποδοχέα, που είναι η κλειδαριά, καθορίζει το άνοιγμα μιας πόρτας, χάρη στη διαμορφωτική αλλαγή που αναφέραμε. Ερώτηση: Θυμάστε όταν μιλήσαμε πριν λίγο για φορείς ή φορείς μεμβράνης; Λοιπόν, για να μεταφέρει ένα συγκεκριμένο περιεχόμενο, το τελευταίο πρέπει πρώτα να εισέλθει στο κελί, το οποίο είναι πολύ επιλεκτικό και επιλεκτικό στην είσοδο διαφόρων ουσιών. Για να επιλέξει ποιες ουσίες θα εισαχθούν και ποιες όχι, το κύτταρο βασίζεται στους υποδοχείς της μεμβράνης.
Ακόμα με αναφορά στη ρυθμιστική δράση, υπενθυμίζω ότι υπάρχουν επίσης πρωτεΐνες που εμπλέκονται στον έλεγχο της έκφρασης συγκεκριμένων γονιδίων. Με τη σειρά του, κάθε γονίδιο περιέχει τις οδηγίες για τη σύνθεση συγκεκριμένων πρωτεϊνών, η οποία ανατίθεται σε ριβοσώματα, οργανίδια συγκρίσιμα με πραγματικά εργοστάσια πρωτεϊνών που ελέγχονται από m-RNA.

Τέλος, οι πρωτεΐνες αποτελούν ορισμένους τύπους ορμονών. αυτή είναι η περίπτωση της ινσουλίνης, η οποία επιτρέπει τη γλυκόζη να εισέλθει στα κύτταρα, της αυξητικής ορμόνης που είναι απαραίτητη για την ανάπτυξη του σώματος και της ωκυτοκίνης, απαραίτητης κατά τη διάρκεια του τοκετού και για τους συναισθηματικούς δεσμούς μεταξύ ανδρών και γυναικών.