Definiția proteolizei
Proteoliza este hidroliza legăturilor peptidice care țin proteinele împreună, ceea ce duce la descompunerea proteinelor în componentele lor cheie, peptide și aminoacizi. Proteoliza poate avea loc ca metodă de reglare a proceselor celulare prin reducerea concentrației unei proteine, prin transformarea unei proteine într-o formă activă sau prin furnizarea de aminoacizi necesari pentru a sintetiza o altă proteină. Proteoliza este adesea realizată de proteaze, enzime care catalizează descompunerea proteinelor. De asemenea, poate apărea ca urmare a unor condiții celulare nefavorabile, cum ar fi temperatura extremă, aciditatea sau salinitatea, care perturbă moleculele din legăturile peptidice și determină ruperea legăturilor.
Această figură descrie descompunerea unei legături peptidice în aminoacizii constituenți prin hidroliza legăturii amidice.
Această figură descrie hidroliza unei legături peptidice prin adăugarea de apă.
Structura proteolizei
Proteoliza are loc atunci când legăturile peptidice care țin împreună o proteină sunt hidrolizate. Acest lucru se întâmplă adesea prin cataliză de către proteaze, enzime care sunt implicate în descompunerea proteinelor. Enzimele interacționează cu proteinele cu specificitate de substrat în funcție de conformația proteinelor și de reziduul de aminoacid de care se leagă. Proteazele funcționează în două moduri: pot rupe legătura amidică dintre doi aminoacizi la nivelul terminalului amino sau carboxi (exopeptidaze) sau pot scinda proteina din cadrul substratului (endopeptidaze). Proteazele pot fi clasificate în șase tipuri, în funcție de modul în care hidrolizează proteinele și de reziduul care este implicat: proteaze de aspartat, cisteină, glutamat, metalo, serină și treonină. Diferitele categorii hidrolizează legătura amidă fie printr-o reacție de adiție/eliminare care produce un intermediar, fie prin hidroliza directă a legăturii de către o moleculă de apă polarizată. Proteazele și, prin urmare, proteoliza, pot fi inhibate prin legarea de inhibitori la situsurile active ale proteazei sau prin izolarea spațială care le separă de substraturile lor. Această inhibiție joacă un rol important în reglarea proceselor celulare.
Funcția proteolizei
Proteoliza joacă o serie de roluri importante, dar diverse, în organism. Ea poate controla funcția proteică fie prin producerea, fie prin eliminarea proteinelor. Proteoliza poate regla concentrația unei proteine prin eliminarea oricărui exces de proteină astfel încât funcția acesteia să fie diminuată sau afectată. Proteoliza este adesea responsabilă pentru inactivarea completă a proteinelor, ceea ce poate duce la întreruperea interacțiunilor proteină-proteină și a cascadelor de semnalizare, inclusiv apoptoza. Alternativ, proteazele pot produce proteine active prin efectuarea unor modificări la scară mică la o proteină nefuncțională sau la o protoproteină, sau prin modificarea stării fizice sau a localizării acesteia. Exemple în acest sens includ reglarea coagulării sângelui prin îndepărtarea cheagurilor de către plasmină și fibrinoliză și activarea proteazei tripsină prin modificarea zimogenului pre-proteazei.
Proteoliza acționează, de asemenea, ca proces de curățare celulară prin eliminarea proteinelor deteriorate sau inutile. Proteinele deteriorate le includ pe cele care au fost fracturate printr-un alt mecanism lăsând doar un fragment de proteină și proteinele prost pliate care sunt afectate din punct de vedere funcțional. Proteazele vor recicla aminoacizii pentru a produce proteine noi sau mai adecvate, sau pentru a reloca proteinele într-o nouă regiune. Proteinele care sunt intacte și pliate corect nu vor fi descompuse, acționând în esență ca o funcție de control al calității celulare.
Proteoliza este o componentă cheie a digestiei nutrienților, descompunând orice proteină ingerată, astfel încât nutrienții să fie disponibili pentru a fi absorbiți de organism. În acest proces, proteinele sunt complet descompuse în aminoacizii lor. Proteoliza este, de asemenea, o componentă a producției de alimente, proteazele descompunând proteinele din lapte în producția de brânză, iar un pH scăzut determină proteoliza actinei în fermentarea cârnaților uscați.
Cerere
1. Cum descompune proteoliza o proteină?
A. hidroliza
B. deshidratarea
C. combustia
D. acido-bazică
2. Care este o funcție importantă a proteolizei?
A. organogeneza
B. formarea celulelor sanguine
C. eliminarea toxinelor
D. reglarea proteinelor
3. Ce determină proteoliza?
A. enzimele
B. temperaturile ridicate
C. aciditatea extremă
D. toate cele de mai sus
.