Funkcije beljakovin

Beljakovine pogosto imenujemo gradniki telesa. Ta podobnost se nanaša predvsem na njihovo pomembno strukturno funkcijo. Najdemo jih na primer v velikih količinah v strukturi mišic, kosti, nohtov, kože in las.
Ko se beljakovine spustijo na mikroskopsko raven, tvorijo ogrodje vsake celice, imenovano citoskelet, ki celicam omogoča spreminjanje oblike ali premikanje.
Najpomembnejša strukturna beljakovina človeškega telesa je kolagen, ki predstavlja približno 6% telesne mase. Obstaja več vrst kolagena, več kot 20, za katere so značilne nekoliko drugačne lastnosti, pa tudi drugačna organizacija v vlaknih in vlaknih. Tip 1 kolagena, na primer, je daleč največ in vstopi v sestavo glavnih vezivnih tkiv, kot so koža, kite, kosti in roženica, kjer je potrebna visoka natezna trdnost. Po drugi strani je kolagen tipa 2 prisoten v hrustancu in vretenčnih diskih, kjer je "potrebna večja odpornost na tlačne sile." Druga strukturna beljakovina, elastin, zagotavlja elastičnost tkivom, kot je koža, kar mu omogoča, da se vrne v prvotno obliko po raztezanju ali krčenju.
Na koncu se spomnimo keratina, strukturne beljakovine, značilne za lase, nohte in lase ter tubulina, temeljne enote mikrotubulov, ki sestavljajo ogrodje celice, torej citoskelet.

Toda beljakovine nimajo le strukturne funkcije. Bolj kot opeke jih je v resnici mogoče primerjati s pravim gradbenim podjetjem, s funkcijami gradnje, rušenja, transporta, skladiščenja, obrambe stavb pred okoljskimi nevarnostmi ter celo načrtovanjem in usklajevanjem del.

Nekateri proteini s svojo kontraktilno funkcijo sprožijo mišice in na splošno generirajo gibanje v celicah in tkivih. Pomislite na primer, kdaj se mora celica, tako kot bela krvna celica, premakniti iz krvi v tkivo, da se približa patogenu, ga vključi in uniči. Dva najbolj znana kontraktilna proteina sta aktin in miozin, ki sta prisotna tako v mišicah kot v citoskeletu.

Beljakovine sodelujejo tudi pri imunski obrambi in tvorijo imunoglobuline, ki jih vsi poznamo kot protitelesa, pomembna za obrambo pred okužbami. Vsaka celica na svoji površini izpostavlja tudi beljakovine za prepoznavanje, ki jo imunski sistem prepozna kot neškodljivo, ker je del organizma.Ko ta sistem prepoznavanja ne deluje pravilno, imunski sistem napade zdrave celice organizma. in pojavijo se tako imenovane avtoimunske bolezni, na primer sistemski eritematozni lupus, revmatoidni artritis ali Gravesova bolezen, ki je eden najpogostejših vzrokov hipertiroidizma.
Tudi beljakovinske narave so nekateri litični encimi, ki jih nekatere celice imunskega sistema uporabljajo za prebavo in uničenje napadalcev.

Kot smo rekli, imajo beljakovine tudi transportno funkcijo. Pomislite samo na beljakovine v plazmi, kot je hemoglobin, ki prenaša kisik v krvi, ali albumin, ki predstavlja nekakšnega voznika tovornjaka, ki je zaposlen s prenašanjem številnih snovi, vključno z nekaterimi hormoni, maščobami in številnimi zdravili.
Beljakovine sestavljajo tudi tako imenovane nosilce, ki imajo toliko rok proti zunanji površini celic in so pripravljene zagrabiti molekule, ki jih celica potrebuje za transport v notranjost. Ti transporterji so zelo specifični; imamo na primer različne transporterje za glukozo, za aminokisline, za natrij, za kalcij itd. Očitno nosilci delujejo tudi v nasprotni smeri, tj. Celice imajo posebne beljakovine, na katere prenesejo odstranjevanje odpadnih snovi.

Druga pomembna funkcija beljakovin je regulacija. Dejansko sodelujejo pri kemičnih reakcijah, ki se pojavljajo v našem telesu, jih pospešujejo, upočasnjujejo, jim dajejo prednost ali jih po potrebi ovirajo. Večina encimov je pravzaprav beljakovin. imenovane proteaze, na primer. ki razgrajujejo in razgrajujejo poškodovane ali presežne beljakovine ali sintetaze, ki so na splošno encimi, ki spodbujajo sintezo molekul. Dobro znan encim je na primer ATP-asi, ki razcepi molekulo ATP, ki je valutno energijo organizma. Na koncu se spomnimo še DNA polimeraze, ki sodeluje pri sintezi DNK.

Še vedno na temo regulativne dejavnosti, kako ne smemo pozabiti na receptorsko delovanje beljakovin. Receptorji so beljakovine, ki lahko prepoznajo in se vežejo na specifične molekule, ki se na splošno imenujejo ligandi, in prav zaradi te vezi spremenijo svojo strukturo. Receptor je torej mogoče primerjati s ključavnico, ki ji ustreza poseben ključ, ki je ravno ligand.
Interakcija med ligandom, ki je ključ, in receptorjem, ki je ključavnica, določa odpiranje vrat, zahvaljujoč omenjeni konformacijski spremembi. Vprašanje: Se spomnite, ko smo malo prej govorili o nosilcih ali membranskih nosilcih? No, za prevoz določene vsebine mora slednja najprej vstopiti v celico, ki je zelo izbirčna in selektivna pri vnosu različnih snovi. Če želite izbrati, katere snovi želite vnesti in katere ne, se celica opira na membranske receptorje.
Kljub sklicevanju na regulativni ukrep vas spomnim, da obstajajo tudi beljakovine, ki sodelujejo pri nadzoru izražanja specifičnih genov. Vsak gen pa vsebuje navodila za sintezo specifičnih beljakovin, ki so zaupane ribosomom, organelom, primerljivim s pravimi tovarnami beljakovin, ki jih nadzira m-RNA.

Končno beljakovine sestavljajo nekatere vrste hormonov; to je primer insulina, ki omogoča vstop glukoze v celice, rastnega hormona, ki je bistven za rast telesa, in oksitocina, ki je bistven med porodom in za čustvene vezi med moškim in žensko.