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.
Negli esseri viventi ogni trasformazione chimica avviene grazie alla presenza di particolari proteine: gli enzimi. Gli enzimi sono catalizzatori biologici, sostanze capaci di:
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abbassare l'energia di attivazione di una reazione chimica; |
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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
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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.
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 morte1,
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
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Contrattile
La funzione contrattile è specifica
delle proteine contenute nelle cellule muscolari.
La contrazione muscolare è mediata da due proteine che hanno struttura fibrosa:
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l'actina |
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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.
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:
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l'ipofisi o ghiandola pituitaria, che si trova alla base dell'encefalo e produce numerosi ormoni, fra cui, ad esempio, l'ormone della crescita; |
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le isole del Langerhans (gruppi di cellule contenute nel pancreas) che producono l’insulina; |
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la corteccia surrenale che produce il cortisolo; |
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la midollare surrenale che produce l'adrenalina; |
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la tiroide che produce la tiroxina, è situata ai due lati della trachea, sotto la laringe; |
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le ovaie che producono gli ormoni sessuali femminili (estrogeno e progesterone); |
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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
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