Kết cấu protein chủ yếu đóng vai trò như giàn giáo chịu kéo trong tế bào và mô. Chúng thường không có chức năng enzym, vì vậy chúng thường không can thiệp vào quá trình trao đổi chất. Cấu trúc protein thường tạo thành các sợi dài và cung cấp, ví dụ, dây chằng, gân và xương cung cấp their dịch sức mạnh và khả năng vận động, tính di động của chúng. Một số kiểu cấu trúc khác nhau protein chiếm khoảng 30% tất cả các protein xảy ra ở người.
Protein cấu trúc là gì?
Protein chủ yếu cung cấp cho các mô cấu trúc và độ bền kéo của chúng sức mạnh được gọi chung là protein cấu trúc. Các protein cấu trúc được đặc trưng bởi thực tế là chúng thường không tham gia vào các quá trình trao đổi chất do enzym xúc tác. Scleroprotein, được đếm trong số các protein cấu trúc, thường tạo thành chuỗi dài phân tử trong các hình thức amino axit liên kết với nhau, mỗi liên kết bằng liên kết peptit. Các protein cấu trúc thường có trình tự axit amin lặp lại cho phép phân tử để có cấu trúc thứ cấp và thứ ba đặc biệt như xoắn kép hoặc ba, dẫn đến cơ khí đặc biệt sức mạnh. Các protein cấu trúc quan trọng và nổi tiếng bao gồm keratin, collagen và elastin. Keratin là một trong những protein cấu trúc hình thành sợi tạo cấu trúc cho lớp biểu bì, lông và móng tay. Collagens tạo thành nhóm protein cấu trúc lớn nhất, chiếm hơn 24% tổng số protein được tìm thấy trong cơ thể con người. Một đặc điểm nổi bật của collagens là mỗi axit amin thứ ba là glycine và có sự tích tụ của chuỗi glycine-proline-hydroxyproline. Các ảnh ghép chống rách là thành phần quan trọng nhất của xương, răng, dây chằng và gân (mô liên kết). Trái ngược với collagens, khó có thể co giãn, elastin mang lại khả năng co giãn cho các mô nhất định. Elastin do đó là một thành phần quan trọng trong phổi, trong các bức tường của máu tàu và trong da, trong so nhung cai khac.
Chức năng, tác dụng và nhiệm vụ
Các lớp protein khác nhau được gộp lại dưới thuật ngữ protein cấu trúc. Tất cả các protein cấu trúc đều có điểm chung là chức năng chính của chúng là cung cấp cấu trúc và sức mạnh cho các mô mà chúng được tìm thấy. Điều này đòi hỏi một loạt các đặc tính cấu trúc cần thiết. Collagens, tạo thành protein cấu trúc trong dây chằng và gân, trong số những thứ khác, cực kỳ chống rách, vì dây chằng và gân chịu ứng suất cao về độ bền xé. Là một thành phần trong xương và răng, ảnh ghép cũng phải có thể hình thành gãy-cấu trúc bền vững. Các mô cơ thể khác yêu cầu độ đàn hồi đặc biệt ngoài khả năng chống rách để có thể thích ứng với các điều kiện tương ứng. Nhiệm vụ này được thực hiện bởi các protein cấu trúc thuộc elastins. Chúng có thể được kéo giãn và có thể so sánh ở một mức độ nhất định với các sợi đàn hồi trong mô vải. Elastins cho phép nhanh chóng khối lượng điều chỉnh trong máu tàu, phổi và các lớp da và màng khác nhau bao bọc các cơ quan và phải đối phó với sự thay đổi thể tích của các cơ quan. Collagens và elastins cũng bổ sung cho nhau ở con người da để cung cấp cả sức mạnh và khả năng cho da thay đổi. Trong khi collagens trong dây chằng và gân chủ yếu đảm bảo khả năng chống rách theo một hướng cụ thể, keratins, là một phần của móng tay và móng chân, phải cung cấp cường độ phẳng (hai chiều). Một lớp protein cấu trúc khác được hình thành bởi cái gọi là protein vận động, là thành phần chính của tế bào cơ. Myosin và các protein vận động khác có khả năng co lại để đáp ứng với một kích thích tế bào thần kinh cụ thể, khiến cơ ngắn lại tạm thời trong khi tiêu hao năng lượng.
Sự hình thành, sự xuất hiện và thuộc tính
Protein cấu trúc, giống như các protein khác, được tổng hợp trong tế bào. Điều kiện tiên quyết là việc cung cấp các amino axit được đảm bảo. Đầu tiên, một số amino axit được liên kết để tạo thành peptit và polypeptit. Các mảnh protein này được lắp ráp tại lưới nội chất thô để tạo thành các mảnh lớn hơn và sau đó là phân tử protein hoàn chỉnh. Các protein cấu trúc phải thực hiện các chức năng bên ngoài tế bào trong chất nền ngoại bào nhận nhãn và được vận chuyển vào không gian ngoại bào bằng cách sử dụng các túi tiết. Các thuộc tính cần thiết của protein cấu trúc bao gồm một phổ rộng giữa độ bền kéo và độ đàn hồi. Protein cấu trúc thường chỉ xuất hiện như một thành phần của mô, vì vậy chúng tập trung không thể đo trực tiếp dễ dàng. Do đó, một tối ưu tập trung không thể được chỉ định.
Bệnh tật và rối loạn
Các nhiệm vụ nhiều mặt mà các protein cấu trúc khác nhau phải thực hiện cho thấy rằng các trục trặc cũng có thể xảy ra, dẫn đến các rối loạn và triệu chứng. Tương tự, rối loạn chức năng có thể xảy ra trong chuỗi tổng hợp vì nhiều loại enzyme và vitamin được yêu cầu để tổng hợp. Các rối loạn đáng chú ý nhất xảy ra khi, do nguồn cung cấp amin axit, các protein tương ứng không thể được tổng hợp. Phần lớn các amin cần thiết axit có thể được tổng hợp bởi chính cơ thể, nhưng không axit amin thiết yếu, phải được cung cấp bên ngoài dưới dạng thực phẩm hoặc chế độ ăn uống bổ sung. Ngay cả với nguồn cung cấp đầy đủ các amin thiết yếu axit, hấp thụ trong ruột non có thể bị suy giảm và gây thiếu hụt do bệnh tật hoặc do ăn phải chất độc hoặc do tác dụng phụ của một số loại thuốc. Một căn bệnh nổi tiếng, mặc dù hiếm gặp, trong bối cảnh này là Bệnh teo cơ Duchenne. Bệnh do khiếm khuyết di truyền trên nhiễm sắc thể x nên chỉ nam giới mới bị trực tiếp. Các gen khiếm khuyết dẫn đến thực tế là protein cấu trúc dystrophin, chịu trách nhiệm cho việc neo giữ các sợi cơ của cơ xương, không thể được tổng hợp. Kết quả này trong loạn dưỡng cơ bắp với một khóa học nghiêm trọng. Một bệnh di truyền khác - cũng hiếm gặp - dẫn đến bệnh lý ti thể. Một số người đã biết gen những khiếm khuyết trong DNA và DNA ty thể có thể gây ra bệnh ty thể. Thay đổi thành phần của một số protein cấu trúc ty thể gây ra giảm cung cấp năng lượng cho toàn bộ sinh vật.