Funzioni delle proteine nel corpo umano

Le proteine svolgono ruoli fondamentali e diversificati all’interno del corpo umano, essenziali per vari processi e strutture vitali. Esse sono composte da catene di aminoacidi. L’organismo è in grado di sintetizzare alcuni di questi aminoacidi, mentre altri, noti come aminoacidi essenziali, devono essere assunti attraverso l’alimentazione. Il processo digestivo trasforma gli alimenti in nutrienti e scarti vari. Durante questo processo, le proteine vengono scomposte in aminoacidi, che vengono poi ricombinati per formare le specifiche proteine necessarie al corpo.

Emoglobina

L’emoglobina è una proteina cruciale presente nei globuli rossi. Al suo interno contiene ferro in una struttura chiamata gruppo eme, che dona al sangue il caratteristico colore rosso. La sua funzione principale consiste nel legare l’ossigeno attraverso i gruppi eme, permettendo al sangue di trasportarlo dai polmoni — dove viene prelevato — a tutte le cellule del corpo attraverso le arterie. Successivamente, l’emoglobina rilascia l’ossigeno alle cellule e i globuli rossi tornano ai polmoni tramite le vene per riapprovvigionarsi di ossigeno.

Plasma sanguigno

Il plasma rappresenta la componente liquida del sangue e contiene proteine fondamentali come l’albumina e il fibrinogeno. In seguito a un danno vascolare, il fibrinogeno subisce una serie di reazioni chimiche, trasformandosi in fibrina, una proteina solida che forma coaguli per fermare la perdita di sangue. L’albumina, invece, aiuta a mantenere l’equilibrio dei fluidi nel circolo sanguigno e trasporta la bilirubina al fegato. I globuli rossi, una volta invecchiati e danneggiati, vengono degradati per creare nuove cellule, e la bilirubina è un prodotto di scarto derivante dalla scomposizione dell’emoglobina nei globuli rossi.

Sistema immunitario

Il sistema immunitario si affida alle proteine per organizzare una difesa efficace contro i patogeni e mantenere le barriere protettive che limitano l’ingresso o l’uscita di sostanze nocive dall’organismo. I linfociti B, un tipo speciale di globuli bianchi, producono anticorpi, proteine essenziali per contrastare virus e batteri. All’interno del sistema immunitario, il sistema del complemento fa uso di proteine presenti sulle membrane cellulari per dirigere i globuli bianchi verso i siti d’infezione.

Movimento muscolare

Le proteine actina e miosina formano catene chiamate miofilamenti, che costituiscono le fibre delle cellule muscolari. Collaborano per generare le contrazioni muscolari quando sono presenti ioni calcio. La ferritina è una proteina presente nei muscoli scheletrici, nel midollo osseo, nel fegato e nella milza ed è fondamentale per l’immagazzinamento del ferro, rilasciando quest’ultimo quando è necessario.

Mioglobina

La mioglobina è una proteina simile all’emoglobina, ma si trova principalmente nelle cellule muscolari. Entrambe le proteine contengono gruppi eme per il legame con l’ossigeno. La mioglobina funge da riserva d’ossigeno all’interno delle cellule muscolari e entra nel flusso sanguigno solo quando vi è un danno muscolare. L’organismo deve eliminare la mioglobina dal sangue dopo una lesione, poiché in ambienti acidi come l’urina, alcune componenti strutturali della mioglobina possono diventare tossiche, causando danni renali acuti se rilasciate in eccesso.

Tipi di proteine nelle membrane cellulari

Le membrane cellulari, formate da fosfolipidi, circondano ogni cellula e contengono tre principali categorie di proteine. Le proteine periferiche si trovano superficialmente sulla membrana, dove si attaccano temporaneamente per specifici scopi funzionali. Le proteine integrali sono distribuite sia sulla superficie che all’interno della membrana, mentre le proteine legate ai lipidi risiedono interamente tra i fosfolipidi e non raggiungono mai la superficie.

Funzione delle proteine della membrana cellulare

Le proteine delle membrane cellulari rivestono diverse funzioni cruciali. Possono formare canali che permettono a sostanze di entrare nella cellula o fungere da veicoli per attraversare la membrana. Alcune proteine di membrana agiscono come enzimi che agevolano reazioni chimiche, mentre altre, note come proteine recettoriali, si legano a molecole specifiche sulla superficie della cellula. Un esempio è l’insulina, una proteina recettoriale prodotta dal pancreas, che facilita l’ingresso del glucosio nelle cellule. Gli impulsi nervosi si propagano, interagendo con i recettori proteici presenti sui neuroni grazie ai neurotrasmettitori.

Comunicazione e ormoni

Le citochine sono piccole proteine che permettono la comunicazione intercellulare. Durante un’infezione, il sistema immunitario produce citochine per stimolare i linfociti T. Molti ormoni sono costituiti da proteine, come l’eritropoietina, che viene secreta dai reni per promuovere la produzione di globuli rossi nel midollo osseo. Un altro esempio è la gonadotropina corionica umana (HCG), un ormone proteico prodotto nelle prime fasi della gravidanza, la cui presenza è rilevata dalla maggior parte dei test di gravidanza.

Struttura

Il citoscheletro è una rete di filamenti proteici che fornisce supporto strutturale all’interno della cellula. Su alcune cellule, vi sono microtubuli proteici, ciglia e flagelli, che facilitano il movimento della cellula stessa o dei fluidi circostanti. La cheratina è una proteina strutturale essenziale per la pelle, i capelli e le unghie. Un altro esempio di proteina strutturale è il collagene, presente in muscoli, tendini, legamenti e ossa. L’elastina, spesso associata al collagene, garantisce la flessibilità di tessuti come i polmoni, le pareti dei vasi sanguigni e la pelle, conferendo robustezza.

Gli enzimi

Gli enzimi sono formati da lunghe catene di aminoacidi ripiegate in forme complesse e specifiche. Ogni enzima è progettato per facilitare una determinata reazione chimica, accelerandone il processo senza essere consumato. Ciò significa che gli enzimi possono partecipare a reazioni successive subito dopo la conclusione di ciascuna reazione. Ogni sistema del corpo umano sfrutta gli enzimi per vari processi chimici, garantendo che le reazioni avvengano continuamente.