MGA ISTRUKTURA NG ISTRUKTURA: PAG-ANDAR, HALIMBAWA AT KATANGIAN - BIOLOGY - 2026

Ang mga protina na istruktura ay isang pangunahing protina na naroroon sa lahat ng mga eukaryotic cells, ibig sabihin, ang mga cell ay parehong hayop at halaman. Ito ay bahagi ng lubos na magkakaibang mga biological na istraktura tulad ng balat, buhok, spider web, sutla, nag-uugnay na tisyu, mga pader ng cell cell, atbp.

Bagaman ang salitang "istrukturang protina" ay karaniwang ginagamit upang sumangguni sa mga protina tulad ng collagen, keratin, at elastin, mayroon ding mahalagang mga intracellular na mga protina na istruktura na nag-aambag sa pagpapanatili ng panloob na istruktura ng mga cell.

Larawan ng mga uri ng collagen fibers, isang klase ng istrukturang protina (Pinagmulan: Louisa Howard sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang mga protina na ito, na kabilang sa cytoskeleton, ay kinokontrol din ang lokasyon ng subcellular ng mga organelles at nagbibigay ng makinarya sa transportasyon at komunikasyon sa pagitan nila.

Ang ilang mga protina ng istruktura ay napag-aralan nang mahusay at pinapayagan ang isang higit na pag-unawa sa pangkalahatang istraktura ng protina. Ang mga halimbawa nito ay sutla fibroin, collagen at iba pa.

Mula sa pag-aaral ng sutla fibroin, halimbawa, ang pangalawang istruktura ng protina ng mga naka-tiklop na sheet ay inilarawan at, mula sa mga unang pag-aaral na isinagawa kasama ang collagen, ang pangalawang istraktura ng triple helix ay natipon.

Samakatuwid, ang mga protina ng istruktura ay mahalaga kapwa sa loob ng mga indibidwal na selula at sa mga tisyu na kanilang binubuo.

Mga Tampok

Ang mga pag-andar ng mga protina na istruktura ay lubos na magkakaibang, at nakasalalay, higit sa lahat, sa uri ng protina na pinag-uusapan. Gayunpaman, masasabi na ang pangunahing pagpapaandar nito ay upang mapanatili ang integridad ng istruktura ng mga cell at, sa isang mas malawak na kahulugan, ng istraktura ng katawan.

Tulad ng pag-aalala ng mga protina sa istruktura ng katawan, ang keratin, halimbawa, ay may mga pag-andar sa proteksyon at saklaw, sa pagtatanggol, sa paggalaw, at iba pa.

Ang epidermis ng balat ng mga mammal at iba pang mga hayop ay may isang malaking bilang ng mga filamentong binubuo ng keratin. Ang layer na ito ay may mga pag-andar sa proteksyon ng katawan laban sa iba't ibang uri ng mga stressor o nakakapinsalang mga kadahilanan.

Ang mga tinik at quills, pati na rin ang mga sungay at beaks, claws at kuko, na mga keratinized na tisyu, ay may mga function sa parehong proteksyon at pagtatanggol sa katawan.

Pang-industriya, ang lana at buhok ng maraming mga hayop ay pinagsamantalahan para sa paggawa ng damit at iba pang mga uri ng damit, kung saan mayroon silang karagdagang kahalagahan, pagsasalita ng anthropocentrically.

Mga protina sa istruktura ng cellular

Mula sa cellular point of view, ang mga istruktura ng istruktura ay may mga function na transcendental, dahil binubuo nila ang panloob na balangkas na nagbibigay ng bawat katangian ng katangian nito: ang cytoskeleton.

Bilang bahagi ng cytoskeleton, ang mga istruktura ng istruktura tulad ng actin, tubulin, myosin at iba pa ay nakikilahok din sa mga function ng transportasyon at panloob na komunikasyon, pati na rin sa mga kaganapan sa mobile na kadaliang kumilos (sa mga cell na may kakayahang ilipat).

Ang pagkakaroon ng cilia at flagella, halimbawa, ay lubos na nakasalalay sa mga protina ng istruktura na bumubuo sa makapal at manipis na mga filament, na binubuo ng actin at tubulin.

Mga halimbawa ng mga protina sa istruktura at ang kanilang mga katangian

Dahil mayroong isang mahusay na pagkakaiba-iba ng mga istruktura ng istruktura, ang mga halimbawa lamang ng pinakamahalaga at sagana sa mga eukaryotic organismo ay bibigyan sa ibaba.

Ang bakterya at iba pang mga prokaryote, kasama ang mga virus, ay nagtataglay din ng mahahalagang protina sa istruktura sa kanilang mga katawan ng cell, gayunpaman, ang karamihan ng pansin ay nakatuon sa mga selulang eukaryotic.

-Actin

Ang Actin ay isang protina na bumubuo ng mga filament (actin filament) na kilala bilang microfilament. Napakahalaga ng mga microfilament na ito sa cytoskeleton ng lahat ng mga eukaryotic cells.

Ang mga filament ng actin ay dalawang-chain helical polymers. Ang mga nababaluktot na istruktura na 5 hanggang 9 nm ang lapad at ay inayos bilang mga guhit na beam, two-dimensional network, o three-dimensional gels.

Ang Actin ay ipinamamahagi sa buong cell, gayunpaman, partikular na ito ay puro sa isang layer o cortex na nakakabit sa panloob na mukha ng lamad ng plasma dahil ito ay isang pangunahing bahagi ng cytoskeleton.

-Collagen

Ang Collagen ay isang protina na naroroon sa mga hayop at partikular na sagana sa mga mammal, na mayroong hindi bababa sa 20 iba't ibang mga gen na nag-encode ng iba't ibang mga form ng protina na ito ay matatagpuan sa kanilang mga tisyu.

Matatagpuan ito lalo na sa mga buto, tendon, at balat, kung saan ito ay bumubuo ng higit sa 20% ng kabuuang mass ng protina ng mga mammal (mas mataas kaysa sa porsyento ng anumang iba pang protina).

Sa nag-uugnay na mga tisyu kung saan ito natagpuan, ang collagen ay bumubuo ng isang mahalagang bahagi ng fibrous na bahagi ng extracellular matrix (na kung saan ay binubuo din ng isang pangunahing sangkap), kung saan ito ay bumubuo ng mga nababanat na mga hibla na sumusuporta sa mga malalaking puwersa ng makunat.

Istraktura ng mga hibla ng collagen

Ang mga kolagen fibers ay binubuo ng magkatulad na mga subunits ng mga tropicaloc na molekula, na 280 nm ang haba at 1.5 nm ang lapad. Ang bawat molekula ng tropocollagen ay binubuo ng tatlong polypeptide chain na kilala bilang alpha chain, na nauugnay sa bawat isa tulad ng isang triple helix.

Ang bawat isa sa mga kadena ng alpha ay may halos 1000 na mga residue ng amino acid, kung saan ang glycine, proline, hydroxyproline, at hydroxylysine ay napakarami (na totoo rin para sa iba pang mga istrukturang protina tulad ng keratin).

Depende sa uri ng pagsasaalang-alang ng collagen fiber, matatagpuan ang mga ito sa iba't ibang mga lugar at may iba't ibang mga katangian at pag-andar. Ang ilan ay tiyak sa buto at ngipin, habang ang iba ay bahagi ng kartilago at iba pa.

-Keratin

Ang Keratin ay ang pinakamahalagang istruktura ng istruktura ng keratinocytes, isa sa pinaka-masaganang mga uri ng cell sa epidermis. Ito ay isang hindi malulutas na fibrous na protina na matatagpuan din sa mga selula at integumento ng maraming mga hayop.

Pagkatapos ng collagen, ang keratin ay ang pangalawang pinaka-masaganang protina sa katawan ng mammalian. Bilang karagdagan sa pagiging isang malaking bahagi ng pinakamalawak na layer ng balat, ito ang pangunahing protina ng istruktura ng buhok at lana, kuko, kuko at hooves, balahibo at sungay.

Sa likas na katangian ay may iba't ibang uri ng keratins (magkakatulad sa iba't ibang uri ng collagen), na may iba't ibang mga pag-andar. Ang mga Alpha at beta keratins ay pinakamahusay na kilala. Ang dating bumubuo ng mga kuko, sungay, quills at epidermis ng mga mammal, habang ang huli ay sagana sa mga beaks, kaliskis at balahibo ng mga reptilya at ibon.

-Elastin

Ang Elastin, isa pang protina ng pinagmulan ng hayop, ay isang pangunahing sangkap ng extracellular matrix at may mahalagang papel sa pagkalastiko at nababanat ng maraming mga tisyu sa mga hayop na vertebrate.

Kasama sa mga tisyu na ito ang mga arterya, baga, ligament at tendon, balat, at nababanat na kartilago.

Ang Elastin ay binubuo ng higit sa 80% ng nababanat na mga hibla na naroroon sa extracellular matrix at napapalibutan ng mga mikropono na binubuo ng iba't ibang mga macromolecules. Ang istraktura ng mga matrices na binubuo ng mga hibla na ito ay nag-iiba sa pagitan ng iba't ibang mga tisyu.

Sa mga arterya, ang mga nababanat na mga hibla na ito ay nag-aayos ng kanilang mga sarili sa mga concentric singsing sa paligid ng arterial lumen; Sa baga, ang mga elastin fibers ay bumubuo ng isang manipis na network sa buong organ, na tumutok sa mga lugar tulad ng mga pagbubukas ng alveoli.

Sa mga tendon, ang mga hibla ng elastin ay naka-orient na kahanay sa samahan ng tisyu, at sa nababanat na kartilago, inayos sila sa isang three-dimensional na pagsasaayos na katulad ng isang honeycomb.

-Extensines

Ang mga pader ng cell cell ay pangunahing binubuo ng cellulose, gayunpaman, ang ilan sa mga protina na nauugnay sa istraktura na ito ay mayroon ding kaugnayan at istruktura na may kaugnayan.

Ang mga extensin ay isa sa mga kilalang protina ng pader at nailalarawan sa paulit-ulit na pagkakasunud-sunod ng pentapetid Ser- (Hyp) 4. Mayaman sila sa mga pangunahing nalalabi tulad ng lysine, na nag-aambag sa kanilang pakikisalamuha sa iba pang mga sangkap sa dingding ng cell.

Ang pag-andar nito ay may kinalaman sa katigasan o pagpapalakas ng mga dingding. Tulad ng iba pang mga istrukturang protina sa mga hayop, sa mga halaman ay may iba't ibang uri ng extensins, na ipinahayag ng iba't ibang uri ng mga cell (hindi lahat ng mga cell ay gumagawa ng mga extensins).

Sa mga soybeans, halimbawa, ang mga extensin ay ginawa ng mga selula ng sclerenchyma, habang sa mga halaman ng tabako ay ipinakita na ang mga pag-ilid ng mga ugat ay may dalawang layer ng mga cell na nagpapahayag ng mga protina na ito.

-Sheet

Ang mga cellular organelles ay mayroon ding sariling mga protina na istruktura, na responsable sa pagpapanatili ng kanilang hugis, motility at maraming iba pang mga proseso ng physiological at metabolic na likas sa kanila.

Ang panloob na rehiyon ng membrane ng nuklear ay nauugnay sa isang istraktura na kilala bilang ang nukleyar na lamina, at kapwa may espesyal na komposisyon ng protina. Kabilang sa mga protina na bumubuo sa nuclear lamina ay mga protina na tinatawag na laminae.

Ang laminae ay kabilang sa pangkat ng mga intermediate filament ng uri V at mayroong ilang mga uri, ang pinakamahusay na kilala ay A at B. Ang mga protina na ito ay maaaring makipag-ugnay sa bawat isa o sa iba pang mga panloob na elemento ng nucleus tulad ng mga protina ng matrix, chromatin at ang panloob na lamad nukleyar.

Mga Sanggunian

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Mahalagang Cell Biology. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Teksto ng Atlas ng Histology (ika-2 ed.). Mexico DF: Mga Editor ng McGraw-Hill Interamericana.
3. Gruenbaum, Y., Wilson, KL, Harel, A., Goldberg, M., & Cohen, M. (2000). Balik-aral: Mga Nukleyar na Lamins - Mga Strukturang Protein na may Mga Pangunahing Function. Journal of Structural Biology, 129, 313–323.
4. Keller, B. (1993). Mga istruktura ng Cell Wall Proteins. Plant Physiology, 101, 1127-1130.
5. Mithieux, BSM, & Weiss, AS (2006). Elastin. Pagsulong sa Chemistry ng Protina, 70, 437-461.
6. Araw, T., Shih, C., & Green, H. (1979). Mga keratin cytoskeleton sa mga epithelial cells ng mga panloob na organo. Proseso. Natl. Acad. Sci., 76 (6), 2813–2817.
7. Wang, B., Yang, W., McKittrick, J., & Meyers, MA (2016). Keratin: Istraktura, mekanikal na pag-aari, paglitaw sa mga biological na organismo, at pagsisikap sa bioinspiration. Pag-unlad sa Science Science.