LE FUNZIONI DELLE PROTEINE

Strutturale

Alcune proteine partecipano alla costituzione della struttura degli esseri viventi. Ad esempio le proteine strutturali delle membrane delle cellule, o la cheratina, che costituisce la struttura dei capelli, delle unghie e dello strato corneo della cute, o il collagene e l'elastina, che appartengono al tessuto connettivo sottocutaneo... per citarne solo alcune.

Enzimatica

Negli esseri viventi ogni trasformazione chimica avviene grazie alla presenza di particolari proteine: gli enzimi. Gli enzimi sono catalizzatori biologici, sostanze capaci di:

abbassare l'energia di attivazione di una reazione chimica;
aumentare la velocità della reazione.

Per ogni reazione c'è un enzima specifico. Le reazioni che liberano energia si chiamano esoergoniche, mentre quelle che richiedono energia sono dette endoergoniche
Tutte le reazioni richiedono energia di attivazione. All'interno degli organismi la temperatura è relativamente bassa, e le reazioni non avverrebbero se non ci fossero gli enzimi che, appunto, abbassano l'energia di attivazione. Al termine della reazione l’enzima non si consuma e quindi rimane invariato e può essere riutilizzato. Grazie a ciò sono sufficienti poche molecole di enzima per catalizzare in tempi molto brevi un numero elevatissimo di reazioni.


meccanismo d'azione di un enzima

Curato da Elena "6" Sei, Classe 1X, A.S. 2003/04
Revisione: hf

Trasporto

Alcune proteine si legano in modo specifico a delle sostanze per consentirne un efficiente trasporto attraverso il torrente circolatorio: è il caso dell’emoglobina, che trasporta l’ossigeno dai polmoni ai tessuti e delle lipoproteine, indispensabili per il trasporto dei grassi nel sangue, perché, essendo i lipidi idrofobi (insolubili in acqua), tenderebbero ad aggregarsi e ad impedire una corretta circolazione.
Esistono poi delle proteine di membrana, le proteine
carrier, che hanno il compito di permettere il passaggio di molecole di grandi dimensioni, che altrimenti non attraverserebbero le membrane cellulari.

Immunitaria

Questa funzione si riferisce alla difesa degli organismi da attacchi esterni, portati da batteri, virus e tossine proteiche (come ad esempio la tossina tetanica).
Ci sono cellule del sangue specializzate per produrre proteine antircopali (o
anticorpi, o immunoglobine). Le cellule sono i linfociti, un gruppo di globuli bianchi capaci, innanzitutto, di riconoscere le molecole di natura proteica che ci appartengono (self) e quindi di elaborare una risposta di rigetto nei confronti delle macromolecole proteiche che non ci appartengono (nonself).
La risposta immunitaria al primo contatto con l’agente estraneo impiega diversi giorni a realizzarsi e durante questo periodo l’individuo si ammala. Se la malattia non provoca la morte
1, l’organismo ha tempo per sviluppare anticorpi specifici contro l’agente infettante, che permetteranno la guarigione, e la formazione di una memoria immunitaria. Un secondo attacco dello stesso agente estraneo è immediatamente neutralizzato da una massiccia e immediata produzione di anticorpi.
Sull'esistenza della memoria immunitaria si basa la preparazione dei
vaccini2: si inoculano gli agenti dell'infezione, attenuati o uccisi, nei bambini. Essi non contraggono la malattia, ma sviluppano cellule linfocitarie che, in caso di un attacco vero, sono immediatamente capaci di neutralizzare l'agente patogeno.
Poiché in rari casi i vaccini possono a loro volta essere dannosi, una
vaccinazione di massa viene predisposta solo nel caso in cui i rischi di contrarre una malattia mortale è maggiore rispetto al rischio del vaccino stesso.
Attualmente i bimbi sono vaccinati contro la poliomielite, il tetano, la difterite, e, le sole bambine, sono vaccinate contro la rosolia, una malattia di per sé non grave, ma che può generare malformazioni nel feto se contratta durante i primi tre mesi di gravidanza.

1 La mortalità di una malattia dipende dalla virulenza dell'agente infettante, e anche dalla resistenza dell'organismo. Una malattia come il morbillo che nei nostri paesi ha un decorso benigno, in Africa, dove la malnutrizione è diffusa, è causa di un numero maggiore di morti che non il virus dell'AIDS!

2 La possibilità di immunizzarsi contro certi veleni era nota sin dall'antichità: Crautea, medico di corte di Mitridate (133-64 a. C.), re di Ponto, compose due poemetti sugli antidoti ai veleni. Il farmaco descritto era composto da circa 50 sostanze attive. Mitridate utilizzava tale farmaco a scopo di prevenire l’effetto tossico dei veleni. Da allora si definisce mitridatismo, l’abitudine fisiologica ai veleni, e la conseguente resistenza al loro effetto. (Per ulteriori notizie visita il sito http://www.salvelocs.it/teriaca.htm)

Curato da Giovanni Cuscione, Classe 1X, A.S. 2003/04
Revisione: hf

Contrattile

La funzione contrattile è specifica delle proteine contenute nelle cellule muscolari.
La contrazione muscolare è mediata da due proteine che hanno struttura fibrosa:

l'actina
e la miosina

Siccome queste due proteine devono agire insieme sono chiamate complesso acto-miosinico.
L’ordine della contrazione muscolare viene impartito dal sistema nervoso, e quando parte le proteine si sovrappongono, e tutte le fibrille e tutti i sarcomeri si contraggono contemporaneamente.

L'actina ha anche un'importante funzione strutturale, in quanto costituisce il citoscheletro di tutte le cellule.

Ormonale

Gli ormoni sono molecole di diversa natura chimica prodotti da organi specifici, le ghiandole endocrine che riversano il loro secreto nel sangue.
Infatti gli ormoni servono a regolare le reazioni chimiche di organi chiamati
“bersaglio” che vengono raggiunti attraverso il torrente circolatorio e riconosciuti grazie alla presenza di recettori specifici.
Le principali ghiandole endocrine sono:

l'ipofisi o ghiandola pituitaria, che si trova alla base dell'encefalo e produce numerosi ormoni, fra cui, ad esempio, l'ormone della crescita;
le isole del Langerhans (gruppi di cellule contenute nel pancreas) che producono l’insulina;
la corteccia surrenale che produce il cortisolo;
la midollare surrenale che produce l'adrenalina;
la tiroide che produce la tiroxina, è situata ai due lati della trachea, sotto la laringe;
le ovaie che producono gli ormoni sessuali femminili (estrogeno e progesterone);
i testicoli che producono gli ormoni sessuali maschili (testosterone).

Gli ormoni dell'ipofisi anteriore e l'insulina sono ormoni di natura proteica.

Curato da Michele Giugliese, Classe 1X, A.S. 2003/04
Revisione: hf

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