Ihmiskeho sisältää yli viisikymmentätuhatta proteiinia, jotka eroavat rakenteeltaan, rakenteeltaan ja toiminn altaan. Ne koostuvat erilaisista aminohapoista, joista jokainen on eri asemassa polypeptidiketjussa. Toistaiseksi ei ole olemassa yhtä luokitusta, joka ottaisi huomioon proteiinien erilaiset parametrit. Jotkut niistä eroavat molekyylien muodossa, tässä erotetaan pallomaiset ja fibrillaariset proteiinit, joista puhumme tänään.
Globulaariset proteiinit
Tämä sisältää sellaiset proteiinit, joiden molekyyleissä on pallomaisia polypeptidiketjuja. Tämä proteiinirakenne liittyy hydrofiilisiin (heillä on vetyyhdisteitä veden kanssa) ja hydrofobiseen (hylkivä) vuorovaikutukseen. Tähän tyyppiin kuuluvat ektsyymit, proteiiniluonteiset hormonit, immunoglobuliinit, proteiinit, albumiinit sekä proteiinit, jotka suorittavat säätely- ja kuljetustoimintoja. Tämä on suurin osa ihmisen proteiineista.
Exims
Eximes (entsyymit)löytyy kaikista soluista, ja niiden avulla jotkut aineet muuttuvat toisiksi, koska ne muuttavat dramaattisesti muunnosnopeutta, mikä myötävaikuttaa aineiden hajoamiseen, halkeamiseen ja synteesiin hajoamistuotteista. Kaikissa kehossa tapahtuvissa reaktioissa ne toimivat katalysaattorina, säätelevät aineenvaihduntaa. Tunnetaan yli viisi tuhatta erilaista entsyymiä. Kaikki ne suorittavat jopa useita miljoonia toimintoja sekunnissa. Mutta ne edistävät tiettyjen reaktioiden kiihdyttämistä ja vaikuttavat vain tiettyihin aineisiin. Entsyymit poistavat kuolleita soluja, myrkkyjä ja myrkkyjä. Ne ovat katalysaattoreita kaikille kehossa tapahtuville prosesseille, ja jos ne eivät riitä, niin ihmisen paino nousee johtuen jätteiden kertymisestä kehoon.
Immunoglobuliinit
Vasta-aineet (immunoglobuliinit) ovat proteiiniyhdisteitä, jotka syntyvät bakteerien ja virusten sekä toksiinien saannin seurauksena. Ne eivät anna niiden lisääntyä ja neutraloida myrkyllisiä aineita. Immunoglobuliinit tunnistavat ja sitovat vieraita aineita, tuhoavat ne muodostaen immuunikomplekseja ja poistavat sitten nämä kompleksit. Ne myös suojaavat kehoa uudelleentartunn alta, koska vasta-aineet siirrettyjä sairauksia vastaan säilyvät pitkään. Joskus keho tuottaa epänormaaleja vasta-aineita, jotka hyökkäävät omaa kehoaan vastaan. Tämä tapahtuu useimmiten autoimmuunisairauksien esiintymisen vuoksi. Siten pallomaiset ja säikeiset proteiinit suorittavat tärkeitä tehtäviä ihmiskehossa ylläpitäen sen normaaliaelinvoimaa.
Proteiiniluonteiset hormonit
Tämä sisältää haima-, lisäkilpirauhas- ja aivolisäkehormonit (insuliini, glukagoni, kasvuhormoni, TSH ja muut). Jotkut säätelevät hiilihydraattien aineenvaihduntaa nostamalla ja alentamalla verensokeritasoja, toiset stimuloivat solujen kasvua ja kilpirauhasen toimintaa ja toiset säätelevät sukupuolirauhasia. Siten ne kaikki säätelevät fysiologisia toimintoja. Tämä heidän työnsä perustuu joko entsyymijärjestelmien estämiseen tai aktivoimiseen.
Fibrillaariset proteiinit
Fibrillaariset proteiinit ovat niitä, joiden rakenne on lanka. Ne eivät liukene veteen ja niillä on erittäin suuri molekyylipaino, jonka rakenne on erittäin säätelevä, se tulee vakaaseen tilaan erilaisten polypeptidiketjujen välisten vuorovaikutusten vuoksi. Nämä ketjut ovat synkronisesti toistensa kanssa samassa tasossa ja muodostavat ns. fibrillejä. Fibrillaarisia proteiineja ovat: keratiini (hiukset ja muut sarveiskalvot), elastiini (suonet ja keuhkot), kollageeni (jänteet ja rusto). Kaikki nämä proteiinit suorittavat rakenteellisen toiminnon kehossa. Mukana ovat myös myosiini (lihasten supistuminen) ja fibriini (veren hyytyminen). Tämäntyyppinen proteiini suorittaa tukitoimintoja, jotka vahvistavat kudoksia. Siten kaikentyyppisillä fibrillaarisilla proteiineilla on korvaamaton rooli anatomiassa ja fysiologiassa. Niistä muodostetaan henkilön suojakuoret, ne osallistuvat myös tukielementtien luomiseen, koska ne ovat osa sidekudosta, rustoa, jänteitä, luita ja syviä ihokerroksia. Vedessäne eivät liukene.
Keratiinit
Fibrillaarisiin proteiineihin kuuluvat keratiinit (alfa ja beeta). Alfa-keratiinit ovat fibrillaaristen proteiinien pääryhmä, ne muodostavat suojatoiminnon suorittavia kansia. Ne esitetään hiusten, kynsien, höyhenten, villan, kuorien ja niin edelleen kuivapainona. Eri proteiineilla on yhtäläisyyksiä aminohappokoostumuksessa, ne sisältävät kysteiiniä ja polypeptidiketjuja, jotka on järjestetty samalla tavalla. Beetakeratiinit sisältävät alaniinia ja glysiiniä, ne ovat osa verkkoa ja silkkiä. Siten keratiinit ovat "kovia" ja "pehmeitä".
Epiteelisolujen välisten erojen ilmaantumisen aikana yksilön kehitysprosessissa ne keratinisoituvat, niiden aineenvaihdunta pysähtyy, solu kuolee ja keratinisoituu. Ihosolut sisältävät keratiinia, joka yhdessä kollageenin ja elastiinin kanssa muodostaa orvaskeden kosteutta pitävän kerroksen, jolloin ihosta tulee elastinen ja kestävä. Hieronnan ja paineen alaisena solut tuottavat keratiinia suuria määriä suojaavaan tarkoitukseen. Seurauksena on jyviä tai kasvaimia. Kuolleet ihosolut alkavat kuoriutua jatkuvasti ja tilalle tulee uusia. Siten beeta-keratiinilla on tärkeä rooli eläinkunnassa, koska ne ovat sarvien ja nokan pääkomponentti. Alfa-keratiinit ovat ominaisia ihmiskeholle, ne ovat olennainen osa hiuksia, ihoa ja kynsiä, ja ne tulevat myös luurankoon määrittäen sen vahvuuden.
Kollageeni
Fibrillaariproteiinit, erityisesti kollageeni elastiinin kanssa, ovat sidekudoksen komponentteja, ne muodostavat suurimman osan rustosta, verisuonten seinämistä, jänteistä ja muista asioista. Kollageenia edustaa selkärankaisilla kolmasosa proteiinien kokonaismassasta. Sen molekyylit tuottavat polymeerejä, joita kutsutaan kollageenifibrilleiksi. Ne ovat erittäin vahvoja, kestävät v altavan kuormituksen eivätkä veny. Kollageeni koostuu glysiinistä, proliinista ja alaniinista, se ei sisällä kysteiiniä ja tryptofaania, ja tyrosiinia ja metioniinia on täällä pieniä määriä.
Myös hydroksiproliinilla ja hydroksilysiinillä on tärkeä rooli fibrillien muodostumisessa. Muutokset kollageenin rakenteessa johtavat perinnöllisten sairauksien kehittymiseen. Kollageeni on erittäin vahvaa eikä veny. Jokaisella kudoksella on omat kollageenityypit. Tällä proteiinilla on monia toimintoja:
- suojaava, jolle on tunnusomaista vahvistaa kudosta ja suojata niitä vammoilta;
- tuki, johtuen elinten sitoutumisesta ja niiden muotojen muodostumisesta;
- palauttava, jolle on ominaista uusiutuminen solutasolla.
Lisäksi kollageenit antavat kudoksille joustavuutta, estävät ihomelanooman kehittymistä ja osallistuvat solukalvojen muodostumiseen.
Elastiini
Yllä tarkastelimme, mitkä proteiinit ovat fibrillaarisia. Tämä sisältää myös elastiinin, jolla on kumimaisia ominaisuuksia. Sen langat, jotka sijaitsevat keuhkokudoksessa, verisuonten seinämissä ja nivelsiteissä, voivat venyä moninkertaisesti tavanomaiseen pituuteensa. Kun kuorma pysähtyyvaikutus, ne palaavat alkuperäiseen asentoonsa. Elastiinin koostumus sisältää eniten proliinia ja lysiiniä, hydroksylysiiniä ei ole täällä. Siten fibrillaaristen proteiinien toiminnot ovat ilmeisiä. Niillä on tärkeä rooli kehon kehityksessä. Elastiini venyttää ja supistaa elimiä, v altimoita, jänteitä, ihoa ja paljon muuta. Se auttaa elimiä palauttamaan alkuperäiset mitat venytyksen jälkeen. Jos ihmiskehosta puuttuu elastiinia, syntyy sydän- ja verisuonimuutoksia aneurysmien, sydänläppävaurioiden ja niin edelleen muodossa.
Pyöreän ja säikeisen proteiinin vertailu
Nämä kaksi proteiiniryhmää eroavat toisistaan molekyylien muodoltaan. Globulaarisissa proteiineissa on polypeptidiketjuja, jotka on kierretty erittäin tiukasti soikeiksi rakenteiksi. Fibrillaarisissa proteiineissa on polypeptidiketjuja, jotka ovat yhdensuuntaisia toistensa kanssa ja muodostavat kerroksen. Mekaanisten ominaisuuksien mukaan GB:t eivät puristu tai suoristu, kun taas FB:illä päinvastoin on tällainen kyky. GB:t eivät liukene veteen, mutta FB:t liukenevat. Myös nämä proteiinit eroavat tehtävistään. Ensimmäiset suorittavat dynaamisen, kun taas jälkimmäiset suorittavat rakenteellisen toiminnon. Globulaariset proteiinit voidaan esittää entsyymien ja vasta-aineiden sekä hemoglobiinin, insuliinin ja muiden muodossa. Esimerkkejä fibrillaarisista proteiineista: kollageeni, keratiini, fibroiini ja muut. Kaikki tämäntyyppiset proteiinit ovat korvaamattomia, niiden riittämätön määrä kehossa johtaa vakaviin sairauksiin ja patologioihin.
Siksi pallomaisilla ja säikeisillä proteiineilla on korvaamaton rooli normaalissa elämässäselkärankaiset organismit. Ne tarjoavat elinten, kudosten, ihon ja muiden asioiden toiminnan, suorittavat monia toimintoja, jotka ovat välttämättömiä kehon täydelliselle kehitykselle.
