Vláknité proteíny

Molekulárna štruktúra kolagénu, vláknitého proteínu živočíšneho pôvodu (zdroj: nevit Dilmen [CC By-S (http: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0/)] Via Wikimedia Commons)

Čo sú vláknité proteíny?

Ten vláknité proteíny, Tiež známe ako skleroproteíny, sú triedou proteínov, ktoré sú dôležitou súčasťou štrukturálnych zložiek akýchkoľvek živých buniek. Kolagén, elastín, keratín alebo fibroín sú príkladmi tohto typu proteínu.

Plnia veľmi rozmanité a zložité funkcie. Najdôležitejšie sú ochrana ochrany (napríklad tŕnia dikobraza) alebo podpora (ako je tá, ktorá poskytuje pavúky tkaninu, ktorú tkajú a ktoré ich udržiavajú zavesené).

Vláknité proteíny sa skladajú z úplne rozšírených polypeptidových reťazcov, ktoré sú organizované a vytvárajú druh „vlákniny“ alebo „lana“ veľkej odolnosti. Tieto proteíny sú mechanicky veľmi silné a sú nerozpustné vo vode.

Z väčšej časti sú zložky vláknitých proteínov postupne opakované polyméry aminokyselín.

Ľudstvo sa pokúsilo.

Štruktúra

Opakujúca sa štruktúra hodvábneho fibroínu, vláknitého proteínu

Vláknité proteíny majú v štruktúre relatívne jednoduché zloženie. Spravidla sú tvorené tromi alebo štyrmi zjednotenými aminokyselinami medzi.

To znamená, že ak je proteín zložený z aminokyselín, ako je lyzín, arginín a tryptofán, nasledujúca aminokyselina, ktorá sa pripojí k tryptofánu, bude opäť lyzín, po ktorom nasleduje arginín a ďalšia molekula tryptofánu atď.

Existujú vláknité proteíny, ktoré majú aminokyselinové motívy rozmiestnené dvoma alebo tromi aminokyselinami odlišnými od opakujúcich sa motívov ich sekvencií a v iných proteínoch môže byť aminokyselinová sekvencia veľmi variabilná, 10 alebo 15 rôznych aminokyselín.

Môže vám slúžiť: ovuliparos

Štruktúry mnohých vláknitých proteínov boli charakterizované technikami kryštalografie X -RAY a metódami jadrovej magnetickej rezonancie. Vďaka tomu bol proteín s vláknami, trubicovými, laminárnymi, špirálami, „lievikom“ atď. Podrobný atď.

Každý polypeptid opakovaných motívov jedinečný tvorí vlákno a každé vlákno je jednotkou stoviek jednotiek, ktoré tvoria ultraštruktúru „vláknitého proteínu“. Všeobecne platí, že každé vlákno je k dispozícii špirálsky vzhľadom na ostatné.

Funkcia

Vďaka sieti vlákien, ktorá tvorí vláknité proteíny, ich hlavné funkcie pozostávajú z slúžiacich ako štrukturálna podpora, odpor a ochranný materiál pre tkanivá rôznych živých organizmov.

Ochranné štruktúry zložené z vláknitých proteínov môžu chrániť životne dôležité orgány pred stavovcami pred mechanickými údermi, nepriaznivými klimatickými podmienkami alebo dravým útokom.

Úroveň špecializácie vláknitých proteínov je jedinečná v živočíšnej kráľovstve. Napríklad pavučina je nevyhnutnou podpornou tkaninou pre spôsob života, ktorú nosia pavúky. Tento materiál má jedinečný odpor a flexibilitu.

Toľko, že v súčasnosti sa veľa syntetických materiálov snaží znovu vytvoriť flexibilitu a odolnosť pavúkových webových strán. Je však potrebné poznamenať, že očakávaný úspech ešte nebol dosiahnutý.

Dôležitou vlastnosťou, ktorú majú vláknité proteíny, je to, že umožňujú spojenie medzi rôznymi tkanivami zvierat stavovcov.

Môže vám slúžiť: oxidorreduktázy: charakteristiky, štruktúra, funkcie, príklady

Okrem toho všestranné vlastnosti týchto proteínov umožňujú živým organizmom vytvárať materiály, ktoré kombinujú rezistenciu a flexibilitu. To je v mnohých prípadoch to, čo tvorí základné komponenty pre pohyb svalov u stavovcov.

Príklady vláknitého proteínu

Kolagén

Je to bielkovina živočíšneho pôvodu a je pravdepodobne jedným z najhojnejších v tele zvierat stavovcov, pretože väčšina spojivových tkanív tvorí. Kolagén vyniká svojimi silnými, rozšírenými, nerozpustnými a chemicky inertnými vlastnosťami.

Skladá - väčšinou - na pokožku, rohovku, medziskupinové disky, šľachy a krvné cievy. Vlákno kolagénu sa skladá z trojitej paralelnej vrtule, ktorá je takmer v tretej časti iba aminokyselinová glycín.

Tento proteín tvorí štruktúry známe ako „kolagénové mikrofibrily“, ktoré pozostávajú z spojenia niekoľkých trojitých kolagénových vrtule medzi sebou.

Elastín

Elastin z koní koňa. Zdroj: Marta s. C. Godinho, Chavaunne T. Thorpe, Steve E. Greenwald a Hazel R. C. Obrazovka, CC BY-SA 4.0, cez Wikimedia Commons

Rovnako ako kolagén, aj elastín je proteín, ktorý je súčasťou spojivového tkaniva. Na rozdiel od prvého však poskytuje elasticitu tkanivám namiesto odporu.

Elastínové vlákna sa skladajú z aminokyselín valín, prolín a glycín. Tieto aminokyseliny sú vysoko hydrofóbne charakteristiky a bolo stanovené, že elasticita tohto vláknitého proteínu je spôsobená elektrostatickými interakciami v rámci jeho štruktúry.

Elastin je hojný v tkanivách, ktoré sú intenzívne vystavené predlžovacím a relaxačným cyklom. U stavovcov sa nachádza v tepnách, väzivách, pľúcach a pokožke.

Keratín

Keratín. Zdroj: Maksim, CC BY-SA 3.0, cez Wikimedia Commons

Keratín je proteín, ktorý je prevažne v ektodermálnej vrstve zvierat stavovcov. Tento proteín tvorí okrem iného dôležité štruktúry ako vlasy, nechty, tŕne, perie, rohy, okrem iného.

Môže vám slúžiť: Flora a fauna tropického lesa

Keratín môže byť zložený z a-likratínu alebo p-cheratínu. Α-queratín je oveľa rigidnejší ako β-cheatine. Dôvodom je, že keratín-a sa skladá z a vrtule, ktoré sú bohaté na cysteínovú aminokyselinu, ktorá má schopnosť tvoriť disulfidové mosty s inými rovnakými aminokyselinami.

Na druhej strane je na druhej strane zložená vo väčšom podiele polárnych a apolárnych aminokyselín, ktoré môžu tvoriť vodíkové mosty a organizovať sa v zložených β hárkoch. To znamená, že jej štruktúra je menej odolná.

Fibroín

Molekulárna štruktúra fibroínu

Toto je proteín, ktorý skladá pavučinu a pramene produkované hodvábnymi červami. Tieto vlákna sa väčšinou skladajú z glycínu, serínu a alanínu aminokyseliny.

Štruktúry týchto proteínov sú β hárky organizované antiparalela na orientáciu vlákna. Táto charakteristika jej dáva odpor, flexibilitu a malú kapacitu okresu.

Fibroín nie je príliš rozpustný vo vode a vďačí za svoju veľkú flexibilitu veľkej tuhosti, že spojenie aminokyselín vo svojej primárnej štruktúre a mosty Vander Waals, ktoré sa tvoria medzi sekundárnymi skupinami aminokyselín.