Protein struktural

Protein struktural berfungsi terutama sebagai pembangun tarik dalam sel dan jaringan. Mereka biasanya tidak memiliki fungsi enzimatik, sehingga biasanya tidak mengganggu proses metabolisme. Protein struktural biasanya membentuk serat panjang dan menghasilkan z. B. ligamen, tendon dan tulang kekuatan dan motilitasnya, mobilitasnya. Beberapa jenis protein struktural membentuk sekitar 30% dari semua protein yang terjadi pada manusia.

Apa itu protein struktural?

Protein, yang terutama memberi struktur dan ketahanan sobek pada jaringan, diringkas di bawah istilah protein struktural. Protein struktural dicirikan oleh fakta bahwa mereka biasanya tidak terlibat dalam proses metabolisme enzimatik-katalitik.

Skleroprotein, yang termasuk dalam protein struktural, biasanya membentuk molekul rantai panjang dalam bentuk asam amino yang dirangkai, yang dihubungkan satu sama lain melalui ikatan peptida. Protein struktural sering memiliki urutan asam amino berulang yang memungkinkan molekul memiliki struktur sekunder dan tersier khusus seperti heliks ganda atau tripel, yang mengarah pada kekuatan mekanik tertentu. Protein struktural yang penting dan dikenal adalah z. B. Keratin, kolagen dan elastin. Keratin adalah salah satu protein struktural pembentuk serat yang memberi struktur pada kulit (epidermis) serta rambut dan kuku.

Dengan lebih dari 24% dari semua protein yang ada di tubuh manusia, kolagen membentuk kelompok protein struktural terbesar. Apa yang mencolok tentang kolagen adalah bahwa setiap asam amino ketiga adalah glisin dan urutan glisin-prolin-hidroksiprolin terakumulasi. Kolagen yang tahan air mata adalah komponen terpenting dari tulang, gigi, ligamen, dan tendon (jaringan ikat). Berbeda dengan kolagen, yang hampir tidak bisa diregangkan, elastin memberi jaringan tertentu kemampuan untuk meregang. Oleh karena itu, elastin merupakan komponen penting di paru-paru, di dinding pembuluh darah, dan di kulit.

Fungsi, efek & tugas

Kelas-kelas protein yang berbeda dimasukkan di bawah istilah protein struktural. Semua protein struktural memiliki kesamaan yang fungsi utamanya adalah memberi struktur dan kekuatan pada jaringan di mana mereka ditemukan. Diperlukan berbagai sifat struktural yang diperlukan. Kolagen, yang membentuk protein struktural dalam ligamen dan tendon, sangat tahan sobek, karena ligamen dan tendon terkena tekanan tinggi dalam hal ketahanan sobek.

Sebagai komponen dalam tulang dan gigi, kolagen juga harus mampu membentuk struktur yang tahan pecah. Selain tahan sobek, jaringan tubuh lain memerlukan kelenturan khusus agar mampu beradaptasi dengan kondisi masing-masing. Protein struktural, yang termasuk dalam kelompok elastin, memenuhi tugas ini. Mereka dapat diregangkan dan, pada tingkat tertentu, dapat dibandingkan dengan serat elastis pada kain. Elastin memungkinkan penyesuaian volume yang cepat di pembuluh darah, paru-paru, dan berbagai kulit serta selaput yang menyelimuti organ dan harus mengatasi perubahan ukuran organ. Di kulit manusia juga, kolagen dan elastin saling melengkapi untuk memastikan kekencangan dan kemampuan untuk menggerakkan kulit.

Sementara kolagen dalam ligamen dan tendon terutama menjamin kekuatan tarik ke arah tertentu, keratin, yang merupakan bagian dari kuku jari tangan dan kaki, harus memastikan kekuatan datar (dua dimensi). Kelas lain dari protein struktural terdiri dari apa yang disebut protein motorik, yang merupakan komponen utama sel otot. Miosin dan protein motorik lainnya memiliki kemampuan berkontraksi karena adanya rangsangan saraf tertentu, sehingga otot memendek sementara waktu saat menggunakan energi.

Pendidikan, Kejadian & Properti

Protein struktural, seperti protein lainnya, disintesis dalam sel. Prasyaratnya adalah bahwa pasokan asam amino yang sesuai dijamin. Pertama, beberapa asam amino terkait untuk membentuk peptida dan polipeptida. Bagian protein ini disatukan pada retikulum endoplasma kasar untuk membentuk bagian yang lebih besar dan kemudian membentuk molekul protein lengkap.

Protein struktural yang harus menjalankan fungsi di luar sel dalam matriks ekstraseluler diberi label dan diangkut ke ruang ekstraseluler melalui eksositosis melalui vesikel sekretorik. Sifat yang diperlukan dari protein struktural mencakup spektrum yang luas antara kekuatan tarik dan elastisitas. Protein struktural biasanya hanya terdapat sebagai bagian dari jaringan, sehingga konsentrasinya tidak dapat dengan mudah diukur secara langsung. Oleh karena itu, konsentrasi optimal tidak dapat diberikan.

Penyakit & Gangguan

Tugas kompleks yang harus dilakukan oleh protein struktural yang berbeda mengarah pada harapan bahwa malfungsi juga dapat terjadi yang mengarah pada gangguan dan gejala. Ini juga dapat menyebabkan kerusakan dalam rantai sintesis, karena sejumlah besar enzim dan vitamin diperlukan untuk sintesis.

Gangguan yang paling nyata muncul ketika protein yang sesuai tidak dapat disintesis karena kekurangan asam amino. Mayoritas asam amino yang dibutuhkan dapat disintesis oleh tubuh itu sendiri, tetapi bukan asam amino esensial yang harus diambil dari luar dalam bentuk makanan atau suplemen makanan. Bahkan dengan pasokan asam amino esensial yang cukup, penyerapan di usus kecil dapat terganggu karena penyakit atau karena racun yang tertelan atau sebagai efek samping dari obat-obatan tertentu dan menyebabkan defisiensi. Penyakit yang terkenal, meskipun jarang, dalam konteks ini adalah distrofi otot Duchenne.

Penyakit ini disebabkan oleh cacat genetik pada kromosom X, sehingga hanya pria yang terkena secara langsung. Cacat genetik berarti bahwa distrofin protein struktural, yang bertanggung jawab untuk mengikat serat otot pada otot rangka, tidak dapat disintesis. Hal ini menyebabkan distrofi otot yang parah. Penyakit keturunan lainnya - yang juga jarang - menyebabkan mitokondriopati. Beberapa cacat genetik yang diketahui dalam DNA dan DNA mitokondria dapat menyebabkan mitokondria. Komposisi yang berubah dari protein struktural mitokondria tertentu menyebabkan berkurangnya pasokan energi untuk seluruh organisme.