Fungsi protein struktur, contoh dan ciri

The Protein struktur Mereka adalah protein penting yang terdapat di semua sel eukariotik, iaitu, kedua -duanya berada dalam sel haiwan dan sayur -sayuran. Ini adalah sebahagian daripada struktur biologi yang sangat pelbagai seperti kulit, rambut, web labah -labah, sutera, tisu penghubung, dinding sel tumbuhan, dll.

Walaupun istilah "protein struktur" biasanya digunakan untuk merujuk kepada protein seperti kolagen, keratin dan elastin, terdapat juga protein struktur intraselular yang penting yang menyumbang kepada penyelenggaraan struktur dalaman sel sel.

Gambar Serat Kolagen Jenis I, Kelas Protein Struktur (Sumber: Louisa Howard [Domain Awam] melalui Wikimedia Commons)

Protein ini, milik sitoskeleton, juga mengawal lokasi subselular organel dan membekalkan jentera pengangkutan dan komunikasi di antara mereka.

Beberapa protein struktur telah dikaji secara terperinci dan telah membolehkan untuk memahami lebih mendalam struktur protein umum. Contohnya ialah fibroin sutera, kolagen dan lain -lain.

Dari kajian fibroin sutera, contohnya, struktur protein sekunder lembaran β-feaded dan, dari kajian pertama yang dijalankan dengan kolagen, struktur kipas triple sekunder digambarkan.

Oleh itu, protein struktur adalah penting di dalam sel individu dan dalam tisu yang ada.

[TOC]

Fungsi

Fungsi protein struktur agak pelbagai, dan bergantung, di atas semua, pada jenis protein yang dipersoalkan. Walau bagaimanapun, boleh dikatakan bahawa fungsi utamanya adalah penyelenggaraan integriti struktur sel dan, dalam erti kata yang lebih luas, struktur badan.

Bagi protein struktur badan, keratin, sebagai contoh, mempunyai fungsi dalam perlindungan dan liputan, dalam pertahanan, dalam pergerakan, antara lain.

Epidermis kulit mamalia dan haiwan lain mempunyai sebilangan besar filamen yang dibentuk oleh keratin. Lapisan ini mempunyai fungsi dalam melindungi organisma terhadap pelbagai jenis faktor tekanan atau berbahaya.

Duri dan pancang, serta tanduk dan puncak, cakar dan kuku, yang merupakan tisu keratin, berfungsi baik dalam perlindungan dan pertahanan badan.

Secara industri, bulu dan rambut banyak haiwan dieksploitasi untuk pembuatan pakaian dan jenis pakaian lain, jadi mereka mempunyai kepentingan tambahan, secara antropokentrik.

Boleh melayani anda: stromatolites

Protein struktur selular

Dari sudut pandangan sel, protein struktur mempunyai fungsi transendental, kerana mereka membentuk bingkai dalaman yang memberikan bentuk ciri setiap sel: sitoskeleton.

Sebagai sebahagian daripada sitoskeleton, protein struktur seperti actin, tubulin, myosin dan lain -lain juga mengambil bahagian dalam fungsi pengangkutan dan komunikasi dalaman, serta dalam peristiwa mobiliti sel (dalam sel yang mampu bergerak).

Kewujudan silia dan flagella, sebagai contoh, bergantung pada protein struktur yang membentuk filamen tebal dan nipis, terdiri daripada actin dan tubulin.

Contoh protein struktur dan ciri -ciri mereka

Oleh kerana terdapat kepelbagaian protein struktur yang besar, hanya akan ada contoh yang paling penting dan berlimpah di kalangan organisma eukariotik.

Bakteria dan prokariot lain, bersama -sama dengan virus, juga mempunyai protein struktur yang penting di dalam badan sel mereka, namun, perhatian yang paling memberi tumpuan kepada sel eukariotik.

-Actin

Actin adalah protein yang membentuk filamen (filamen actin) yang dikenali sebagai mikrofilam. Mikrofilam ini sangat penting dalam sitoskeleton semua sel eukariotik.

Filamen Actin adalah dua polimer heliks rantai. Struktur fleksibel ini mempunyai diameter 5 hingga 9 nm dan dianjurkan sebagai rasuk linear, rangkaian dua dimensi atau gel tiga dimensi.

Actin diedarkan di seluruh kad, bagaimanapun, ia sangat tertumpu dalam lapisan atau kulit yang dilampirkan pada muka dalaman membran plasma kerana ia merupakan bahagian asas sitoskeleton.

-Kolagen

Kolagen adalah protein yang terdapat pada haiwan dan sangat banyak di mamalia, yang mempunyai sekurang -kurangnya 20 gen yang berbeza yang menyandarkan pelbagai bentuk protein ini yang boleh didapati di dalam tisu mereka.

Ia didapati terutamanya dalam tulang, tendon dan kulit, di mana ia merupakan lebih daripada 20% daripada jumlah jisim protein mamalia (lebih besar daripada peratusan mana -mana protein lain).

Di dalam tisu penghubung di mana ia terletak, kolagen merupakan bahagian penting dari bahagian berserabut matriks ekstraselular (yang juga terdiri daripada bahan asas), di mana ia membentuk gentian elastik yang menyokong daya ketegangan yang besar.

Struktur gentian kolagen

Serat kolagen terdiri daripada subunit seragam molekul tropocollagen, yang mempunyai panjang 280 nm dan 1.Diameter 5nm. Setiap molekul tropocollagen terdiri daripada tiga rantai polipeptida yang dikenali sebagai rantai alpha, yang dikaitkan antara satu sama lain sebagai kipas tiga.

Boleh melayani anda: metaphase

Setiap rantai alfa mempunyai kira -kira 1000 sisa asid amino, di mana gliserin, proline, hydroxyproline dan hidroksilisin sangat banyak (yang juga berlaku untuk protein struktur lain seperti keratin).

Bergantung pada jenis serat kolagen yang dipertimbangkan, ini terdapat di tempat yang berbeza dan mempunyai sifat dan fungsi yang berbeza. Ada yang khusus tulang dan dentin, sementara yang lain adalah sebahagian daripada tulang rawan dan sebagainya.

-Keratin

Keratin adalah protein struktur keratinosit yang paling penting, salah satu jenis sel yang paling banyak dari epidermis. Ia adalah protein berserabut yang tidak larut yang juga terdapat di dalam sel dan integumen banyak haiwan.

Selepas kolagen, keratin adalah protein kedua yang paling banyak dalam badan mamalia. Di samping menjadi sebahagian besar lapisan paling luar kulit, ini adalah protein struktur utama rambut dan bulu, kuku, cakar dan kuku, bulu dan tanduk.

Secara semula jadi terdapat pelbagai jenis keratin (analogi dengan pelbagai jenis kolagen), yang mempunyai fungsi yang berbeza. Alfa dan beta keratin adalah yang paling terkenal. Bekas bentuk kuku, tanduk, pancang dan epidermis mamalia, sementara yang terakhir banyak di puncak, skala dan bulu reptilia dan burung.

-Elastin

Elastin, protein lain dari asal haiwan, adalah komponen utama matriks ekstraselular dan mempunyai fungsi penting dalam keanjalan dan ketahanan banyak tisu dalam haiwan vertebrata.

Tisu ini termasuk arteri, paru -paru, ligamen dan tendon, kulit dan rawan elastik.

Elastin terdiri daripada lebih daripada 80% gentian elastik yang terdapat dalam matriks ekstraselular dan dikelilingi oleh mikrofibril yang terdiri daripada pelbagai makromolekul. Struktur matriks yang terdiri daripada gentian ini berbeza -beza antara tisu yang berbeza.

Di arteri, serat elastik ini dianjurkan dalam cincin sepusat di sekitar lumen arteri; Di dalam paru -paru, gentian elastin membentuk rangka kerja nipis di seluruh organ, menumpukan pada kawasan seperti pembukaan alveoli.

Dalam tendon, gentian elastin berorientasikan selari mengenai organisasi tisu dan, dalam tulang rawan elastik, ini dianjurkan dalam konfigurasi tiga dimensi yang serupa dengan lebah sarang lebah.

-Luas

Dinding sel tumbuhan terutamanya terdiri daripada selulosa, bagaimanapun, beberapa protein yang dikaitkan dengan struktur ini juga mempunyai kaitan fungsi dan struktur.

Boleh melayani anda: Fibronectin: Struktur dan Fungsi

Extensins adalah salah satu protein dinding yang paling terkenal dan dicirikan oleh urutan pentapétida berulang (hyp) 4. Mereka kaya dengan sisa asas seperti lisin, yang menyumbang kepada interaksi mereka dengan komponen lain di dinding sel.

Fungsinya ada kaitan dengan pengerasan atau pengukuhan dinding. Serta protein struktur lain dalam haiwan, di tumbuh -tumbuhan terdapat pelbagai jenis sambungan, yang dinyatakan oleh pelbagai jenis sel (tidak semua sel menghasilkan sambungan).

Dalam kacang soya, contohnya, sambungan dihasilkan oleh sel -sel sclerechy, sementara di dalam tumbuhan tembakau telah ditunjukkan bahawa akar sisi mempunyai dua lapisan sel yang menyatakan protein ini.

-Daun

Organel selular juga mempunyai protein struktur mereka sendiri, yang bertanggungjawab untuk penyelenggaraan bentuk mereka, motilitas mereka dan banyak proses fisiologi dan metabolik lain yang wujud bagi mereka.

Kawasan dalaman membran nuklear dikaitkan dengan struktur yang dikenali sebagai lembaran nuklear, dan kedua -duanya mempunyai komposisi protein yang sangat istimewa. Antara protein yang membentuk lamina nuklear adalah protein yang dipanggil helaian.

Lembaran tergolong dalam kumpulan filamen perantaraan jenis V dan terdapat beberapa jenis, yang paling terkenal adalah A dan B. Protein ini boleh berinteraksi antara satu sama lain atau dengan unsur -unsur dalaman lain nukleus seperti matriks, kromatin dan membran nuklear dalaman.

Rujukan

1. Alberts, b., Dennis, b., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, p. (2004). Biologi sel penting. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Gartner, l., & Hiatt, J. (2002). Teks atlas histologi (Edisi ke -2.). Mexico d.F.: McGraw-Hill editor antara Amerika.
3. Gruenbaum, dan., Wilson, k. L., Harel, a., Goldberg, m., & Cohen, m. (2000). Ulasan: Lamin Nuklear - Fungsi Fundaments Struktural dengan Fungsi. Jurnal Biologi Struktural, 129, 313-323.
4. Keller, b. (1993). Protein dinding sel struktur. Fisiologi tumbuhan, 101, 1127-1130.
5. Mithieux, b. S. M., & Weiss, a. S. (2006). Elastin. Kemajuan dalam kimia protein, 70, 437-461.
6. Matahari, t., Shih, c., & Hijau, h. (1979). Sitoskeleton keratin dalam sel epitel organ dalaman. Proc. Natl. Acade. Sci., 76(6), 2813-2817.
7. Wang, b., Yang, w., McKitrick, j., & Meyers, m. Ke. (2016). Keratin: struktur, sifat mekanikal, kejadian dalam organisma biologi, dan usaha di bioinspirasi. Kemajuan dalam Sains Bahan.