Proteiny jsou často označovány jako stavební kameny organismu. Tato podobnost se týká především jejich důležité strukturální funkce. Nacházíme je například ve velkém množství ve struktuře svalů, kostí, nehtů, kůže a vlasů.
Běžně na mikroskopickou úroveň tvoří proteiny lešení každé buňky, nazývané cytoskelet, které umožňuje buňkám měnit tvar nebo pohyb.
Nejdůležitějším strukturálním proteinem lidského těla je kolagen, který tvoří přibližně 6% tělesné hmotnosti. Existuje mnoho typů kolagenu, více než 20, charakterizovaných mírně odlišnými vlastnostmi a také odlišnou organizací vláken a fibril. Typ 1 zdaleka nejhojnější je například kolagen, který vstupuje do složení hlavních pojivových tkání, jako je kůže, šlachy, kosti a rohovka, kde je vyžadována vysoká pevnost v tahu. Na druhé straně je kolagen typu 2 přítomen v chrupavce a vertebrálních ploténkách, kde „je vyžadována větší odolnost vůči tlakovým silám.“ Další strukturální protein, elastin, poskytuje pružnost tkáním, jako je kůže, což jí umožňuje vrátit se do původního tvaru poté, co byl vystaven napínacím nebo smršťovacím silám.
Nakonec si připomeňme keratin, strukturní protein charakteristický pro vlasy, nehty a vlasy, a tubulin, základní jednotku mikrotubulů, které tvoří kostru buňky, tj. Cytoskelet.
Proteiny ale nemají pouze strukturální funkci. Více než cihly je lze ve skutečnosti srovnávat se skutečnou stavební společností, s funkcemi stavby, demolice, dopravy, skladování, obrany budov před nebezpečím pro životní prostředí a dokonce i plánováním a koordinací prací.
Některé proteiny svou kontraktilní funkcí uvádějí svaly do pohybu a obecněji vytvářejí pohyby v buňkách a tkáních. Představte si například, kdy se buňka, jako bílá krvinka, musí přesunout z krve do tkáně, aby se dostala blíže k patogenu, začlenila ji a zničila. Dva nejznámější kontraktilní proteiny jsou aktin a myosin, které jsou přítomny jak ve svalech, tak v cytoskeletu.
Proteiny se také podílejí na imunitní obraně a vytvářejí imunoglobuliny, které všichni známe jako protilátky, důležité pro obranu před infekcemi.Každá buňka také vystavuje na svém povrchu rozpoznávací proteiny, které umožňují, aby ji imunitní systém rozpoznal jako neškodnou, protože je součástí organismu. Když tento rozpoznávací systém nepracuje správně, imunitní systém útočí na zdravé buňky organismu. a objevují se takzvaná autoimunitní onemocnění, jako je systémový lupus erythematosus, revmatoidní artritida nebo Gravesova choroba, která je jednou z nejčastějších příčin hypertyreózy.
Proteinové povahy jsou také některé lytické enzymy, které určité buňky imunitního systému používají k trávení a ničení útočníků.
Jak jsme řekli, proteiny mají také transportní funkci. Jen si vzpomeňte na plazmatické bílkoviny, jako je hemoglobin, který přenáší kyslík v krvi, nebo albumin, který představuje jakýsi řidič kamionu, který je zaneprázdněn přepravou mnoha látek, včetně některých hormonů, tuků a mnoha léků.
Proteiny také tvoří takzvané nosiče, které se pohybují rukama směrem k vnějšímu povrchu buněk a jsou připraveny zachytit molekuly, které buňka potřebuje k jejich transportu dovnitř. Tyto transportéry jsou vysoce specifické; například máme různé transportéry pro glukózu, pro aminokyseliny, pro sodík, pro vápník a tak dále. Nosiče evidentně fungují i opačným směrem, tj. Buňky mají speciální proteiny, kterým delegují eliminaci odpadních látek.
Další důležitou funkcí proteinů je regulace. Ve skutečnosti se podílejí na chemických reakcích, které se vyskytují v našem těle, zrychlují je, zpomalují, zvýhodňují je nebo jim brání podle potřeby. Většina enzymů jsou ve skutečnosti bílkoviny. Máme enzymy například proteázy, které rozkládají a degradují poškozené nebo přebytečné proteiny, nebo syntetázy, což jsou obecně enzymy podporující syntézu molekul. Dobře známým enzymem je například ATP-asi, který štěpí molekulu ATP, což je měnová energie organismu. Nakonec si připomeňme DNA polymerázu, která se podílí na syntéze DNA.
Stále na téma regulační aktivity, jak nemůžeme zapomenout na receptorový účinek prováděný proteiny. Receptory jsou proteiny schopné rozpoznat a vázat se na specifické molekuly, obecně nazývané ligandy, modifikující jejich strukturu právě na základě této vazby. Receptor lze tedy přirovnat k zámku, kterému odpovídá konkrétní klíč, kterým je právě ligand.
Interakce mezi ligandem, který je klíčem, a receptorem, kterým je zámek, určuje otevření dveří, a to díky konformační změně, kterou jsme zmínili. Otázka: Pamatujete si, když jsme před chvílí mluvili o nosičích nebo membránových nosičích? Abychom transportovali určitý obsah, musí ten druhý nejprve vstoupit do buňky, která je velmi vybíravá a selektivní při vstupu různých látek. Buňka se spoléhá na membránové receptory, aby si vybrala, které látky pustí dovnitř a které nikoli.
Stále s odkazem na regulační akci připomínám, že existují také proteiny zapojené do kontroly exprese specifických genů. Každý gen zase obsahuje instrukce pro syntézu specifických proteinů, které jsou svěřeny ribozomům, organelám srovnatelným se skutečnými továrnami na bílkoviny řízenými m-RNA.
Nakonec bílkoviny tvoří některé typy hormonů; to je případ inzulínu, který umožňuje vstupu glukózy do buněk, růstového hormonu nezbytného pro růst těla a oxytocinu, nezbytného při porodu a pro emocionální vazby mezi mužem a ženou.
