Proteiner i cellen

proteiner är mycket viktiga molekyler som är nödvändiga för alla levande organismer. Med torr vikt är proteiner den största enheten av celler. Proteiner är involverade i praktiskt taget alla cellfunktioner och en annan typ av protein ägnas åt varje roll, med uppgifter som sträcker sig från generellt cellulärt stöd till cellsignalering och rörelse. Totalt finns det sju typer av proteiner.

proteiner

• proteiner är biomolekyler som består av aminosyror som deltar i nästan alla cellulära aktiviteter.
• Uppträder i cytoplasma, översättning är den process genom vilken proteiner är syntetiserade.
• Det typiska proteinet är konstruerat från en enda uppsättning aminosyror. Varje protein är speciellt utrustat för sin funktion.
• Allt protein i människokroppen kan skapas genom permutationer av endast 20 aminosyror.
• Det finns sju typer av proteiner: antikroppar, kontraktila proteiner, enzymer, hormonproteiner, strukturproteiner, lagringsproteiner, och transportera proteiner.

Proteinsyntes

Proteiner syntetiseras i kroppen genom en process som kallas översättning. Översättning sker i cytoplasma och involverar omvandling av genetiska koder till proteiner. Genetiska koder samlas under DNA-transkription, där DNA avkodas till RNA. Cellstrukturer som kallas ribosomer hjälper sedan till att transkribera RNA till polypeptidkedjor som måste modifieras för att bli fungerande proteiner.

Aminosyror och polypeptidkedjor

Aminosyror är byggstenarna för alla proteiner, oavsett deras funktion. Proteiner är typiskt en kedja med 20 aminosyror. Den mänskliga kroppen kan använda kombinationer av samma 20 aminosyror för att göra det protein som den behöver. De flesta aminosyror följer en strukturell mall där ett alfakol är bundet till följande former:

• En väteatom (H)
• En karboxylgrupp (-COOH)
• En aminogrupp (-NH2)
• En "variabel" grupp

I de olika typerna av aminosyror är den "variabla" gruppen mest ansvarig för variation eftersom alla har väte-, karboxylgrupp- och aminogruppbindningar.

Aminosyror förenas genom dehydratiseringssyntes tills de bildar peptidbindningar. När ett antal aminosyror kopplas samman av dessa bindningar bildas en polypeptidkedja. En eller flera polypeptidkedjor tvinnade till en 3D-form bildar ett protein.

Proteinstruktur

Strukturen för ett protein kan vara klotformig eller fibrös beroende på dess speciella roll (varje protein är specialiserat). Globulära proteiner är i allmänhet kompakta, lösliga och sfäriska i form. Fibrösa proteiner är typiskt långsträckta och olösliga. Globulära och fibrösa proteiner kan uppvisa en eller flera typer av proteinstrukturer. 

Det finns fyra strukturella nivåer av protein: primär, sekundär, tertiär och kvartär. Dessa nivåer bestämmer formen och funktionen hos ett protein och skiljer sig från varandra genom graden av komplexitet i en polypeptidkedja. Den primära nivån är den mest grundläggande och rudimentära medan den kvartära nivån beskriver sofistikerad bindning.

En enda proteinmolekyl kan innehålla en eller flera av dessa proteinstrukturnivåer och strukturen och intrikatiteten hos ett protein bestämmer dess funktion. Kollagen har till exempel en superspiral spiralform som är lång, snören, stark och repliknande kollagen är bra för att ge stöd. Hemoglobin, å andra sidan, är ett globulärt protein som är vikt och kompakt. Dess sfäriska form är användbar för manövrering genom blodkärl.

Typer av proteiner

Det finns totalt sju olika proteintyper under vilka alla proteiner faller. Dessa inkluderar antikroppar, kontraktila proteiner, enzymer, hormonproteiner, strukturproteiner, lagringsproteiner och transportproteiner.

antikroppar

antikroppar är specialiserade proteiner som försvarar kroppen mot antigener eller främmande inkräktare. Deras förmåga att resa genom blodomloppet gör att de kan användas av immunsystemet för att identifiera och försvara mot bakterier, virus och andra främmande inkräktare i blod. Ett sätt antikroppar motverkar antigen är genom att immobilisera dem så att de kan förstöras av vita blodkroppar.

Kontrakta proteiner

Kontrakta proteiner är ansvariga för muskelkontraktion och rörelse. Exempel på dessa proteiner inkluderar aktin och myosin. Eukaryoter tenderar att ha omfattande mängder aktin, som styr muskelkontraktion samt cellulär rörelse och delningsprocesser. Myosin driver krafterna på aktin genom att förse den med energi.

enzymer

enzymer är proteiner som underlättar och påskyndar biokemiska reaktioner, varför de ofta kallas katalysatorer. Anmärkningsvärda enzymer inkluderar laktas och pepsin, proteiner som är kända för sina roller i matsmältningsförhållanden och specialdieter. Laktosintolerans orsakas av en laktasbrist, ett enzym som bryter ned sockerlaktosen som finns i mjölk. Pepsin är ett matsmältningsenzym som fungerar i magen för att bryta ner proteiner i mat - en brist på detta enzym leder till matsmältningsbesvär.

Andra exempel på matsmältningsenzymer är de som finns i saliv: salivarymylas, salivkallikrein och lingual lipas alla utför viktiga biologiska funktioner. Salivamylas är det primära enzymet som finns i saliv och det bryter ner stärkelse till socker.

Hormonproteiner

Hormonala proteiner är budbärarproteiner som hjälper till att koordinera vissa kroppsfunktioner. Exempel inkluderar insulin, oxytocin och somatotropin.

Insulin reglerar glukosmetabolismen genom att kontrollera blodsockerkoncentrationerna i kroppen, oxytocin stimulerar sammandragningar under förlossningen, och somatotropin är ett tillväxthormon som lockar till proteinproduktion i muskelceller.

Strukturella proteiner

Strukturella proteiner är fibrösa och strängiga, denna bildning gör dem idealiska för att stödja olika andra proteiner såsom keratin, kollagen och elastin.

Keratiner stärker skyddande skydd som hud, hår, pinnar, fjädrar, horn och näbb. Kollagen och elastin ger stöd till bindväv som senor och ligament.

Förvaringsproteiner

Lagringsproteiner reservera aminosyror för kroppen tills den är klar att användas. Exempel på lagringsproteiner inkluderar ovalbumin, som finns i äggvita, och kasein, ett mjölkbaserat protein. Ferritin är ett annat protein som lagrar järn i transportproteinet, hemoglobin.

Transportproteiner

Transportproteiner är bärarproteiner som flyttar molekyler från en plats till en annan i kroppen. Hemoglobin är ett av dessa och ansvarar för att transportera syre genom blodet via röda blodkroppar. Cytokromer, en annan typ av transportprotein, fungerar i elektrontransportkedjan som elektronbärarproteiner.