يحتوي جسم الإنسان على أكثر من خمسين ألف بروتين تختلف في التركيب والهيكل والوظيفة. تتكون من أحماض أمينية مختلفة ، كل منها يحتل موقعًا مختلفًا في سلسلة البولي ببتيد. حتى الآن ، لا يوجد تصنيف واحد يأخذ في الاعتبار المعلمات المختلفة للبروتينات. بعضها يختلف في شكل الجزيئات ، والبروتينات الكروية والليفية مميزة هنا ، وسنتحدث عنها اليوم.
بروتينات كروية
يتضمن هذا البروتينات مثل التي توجد في جزيئاتها سلاسل من عديد الببتيدات التي لها شكل كروي. يرتبط هيكل البروتين هذا بالمواد المحبة للماء (التي تحتوي على مركبات الهيدروجين مع الماء) والتفاعلات الكارهة للماء (مقاومة الماء). يشمل هذا النوع الإكزيمات والهرمونات ذات الطبيعة البروتينية والغلوبولين المناعي والبروتينات والألبومات وكذلك البروتينات التي تؤدي وظائف التنظيم والنقل. هذه هي غالبية البروتينات البشرية.
Exims
Eximes (إنزيمات)توجد في جميع الخلايا ، بمساعدتها ، يتم تحويل بعض المواد إلى مواد أخرى ، لأنها تغير بشكل كبير معدل التحولات ، مما يساهم في تفكك وانقسام وتخليق المواد من نواتج الاضمحلال. في جميع التفاعلات التي تحدث في الجسم ، يلعبون دور محفز ، وينظمون عملية التمثيل الغذائي. يُعرف أكثر من خمسة آلاف إنزيم مختلف. كل منهم يؤدي ما يصل إلى عدة ملايين من الإجراءات في الثانية. لكنها تساهم في تسريع تفاعلات معينة ، ولها تأثير فقط على مواد معينة. تزيل الإنزيمات الخلايا الميتة والسموم والسموم. إنها محفزات لجميع العمليات في الجسم ، وإذا لم تكن كافية يزداد وزن الشخص نتيجة تراكم الفضلات في الجسم.
الغلوبولين المناعي
الأجسام المضادة (الغلوبولينات المناعية) هي مركبات من البروتينات تظهر نتيجة استجابة امتصاص البكتيريا والفيروسات وكذلك السموم. لا تسمح لهم بالتكاثر وتحييد المواد السامة. تتعرف الغلوبولين المناعي على المواد الغريبة وتربطها ، وتدمرها ، وتشكل مجمعات مناعية ، ثم تزيل هذه المجمعات. كما أنها تحمي الجسم من إعادة العدوى ، لأن الأجسام المضادة ضد الأمراض التي تم نقلها تبقى لفترة طويلة. ينتج الجسم أحيانًا أجسامًا مضادة غير طبيعية تهاجم جسمه. يحدث هذا غالبًا بسبب وجود أمراض المناعة الذاتية. وهكذا ، تؤدي البروتينات الكروية والليفية وظائف أساسية في جسم الإنسان ، وتحافظ على وضعها الطبيعيحيوية
هرمونات طبيعة البروتين
يشمل ذلك هرمونات البنكرياس والغدة الدرقية والغدة النخامية (الأنسولين والجلوكاجون وهرمون النمو و TSH وغيرها). ينظم البعض عملية التمثيل الغذائي للكربوهيدرات عن طريق زيادة وخفض مستويات السكر في الدم ، والبعض الآخر يحفز نمو الخلايا ونشاط الغدة الدرقية ، والبعض الآخر ينظم الغدد الجنسية. وبالتالي ، فإنهم جميعًا ينظمون الوظائف الفسيولوجية. يعود هذا العمل الذي يقومون به إما إلى تثبيط أو تنشيط أنظمة الإنزيم.
بروتينات ليفية
البروتينات الليفية هي تلك التي لها بنية على شكل خيط. إنها لا تذوب في الماء ولها وزن جزيئي كبير جدًا ، وبنيتها شديدة التنظيم ، فهي تصل إلى حالة مستقرة بسبب التفاعلات بين سلاسل مختلفة من عديد الببتيدات. هذه السلاسل متزامنة مع بعضها البعض على نفس المستوى وتخلق ما يسمى بالألياف. تشمل البروتينات الليفية: الكيراتين (الشعر والتكامل القرني الآخر) ، والإيلاستين (الأوعية الدموية والرئتين) ، والكولاجين (الأوتار والغضاريف). تؤدي كل هذه البروتينات وظيفة هيكلية في الجسم. يشمل أيضًا الميوسين (تقلص العضلات) والفيبرين (تخثر الدم). يؤدي هذا النوع من البروتين وظائف داعمة تمنح القوة للأنسجة. وبالتالي ، تلعب جميع أنواع البروتينات الليفية دورًا لا غنى عنه في علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء. تتكون منها أغطية واقية للإنسان ، وتشارك أيضًا في تكوين العناصر الداعمة ، لأنها جزء من النسيج الضام والغضاريف والأوتار والعظام وطبقات الجلد العميقة. في الماءلا يذوبون
كيراتين
تشمل البروتينات الليفية الكيراتين (ألفا وبيتا). ألفا كيراتين هي المجموعة الرئيسية للبروتينات الليفية ، فهي تشكل أغلفة تؤدي وظيفة الحماية. يتم تقديمها في الوزن الجاف للشعر والأظافر والريش والصوف والأصداف وما إلى ذلك. البروتينات المختلفة لها أوجه تشابه في تكوين الأحماض الأمينية ، فهي تحتوي على السيستين ولها سلاسل متعددة الببتيد مرتبة بنفس الطريقة. تحتوي بيتا كيراتين على الألانين والجليسين ، وهي جزء من النسيج والحرير. وبالتالي فإن الكيراتين "صلبة" و "لينة".
أثناء ظهور الاختلافات بين الخلايا الظهارية ، في عملية تطور الفرد ، تصبح متقرنة ، ويتوقف التمثيل الغذائي ، وتموت الخلية وتصبح متقرنة. تحتوي خلايا الجلد على الكيراتين ، الذي يشكل ، مع الكولاجين والإيلاستين ، طبقة مقاومة للرطوبة من البشرة ، ويصبح الجلد مرنًا ومتينًا. تحت الاحتكاك والضغط ، تنتج الخلايا الكيراتين بكميات كبيرة لغرض وقائي. نتيجة لذلك ، تظهر الذرة أو النمو. تبدأ خلايا الجلد الميتة في التقشير باستمرار ويتم استبدالها بخلايا جديدة. وبالتالي ، تلعب كيراتين بيتا دورًا مهمًا في مملكة الحيوان ، حيث إنها المكون الرئيسي للقرون والمناقير. تعتبر ألفا كيراتين من سمات جسم الإنسان ، فهي جزء لا يتجزأ من الشعر والجلد والأظافر ، كما أنها تدخل الهيكل العظمي لتحديد قوتها.
كولاجين
ليفيالبروتينات ، وخاصة الكولاجين مع الإيلاستين ، هي مكونات النسيج الضام ، فهي تشكل الجزء الأكبر من الغضاريف وجدران الأوعية الدموية والأوتار وأشياء أخرى. يتم تمثيل الكولاجين في الفقاريات بثلث الكتلة الكلية للبروتينات. تنتج جزيئاتها بوليمرات تسمى ألياف الكولاجين. إنها قوية جدًا وتتحمل حمولة كبيرة ولا تمتد. يتكون الكولاجين من الجلايسين والبرولين والألانين ، ولا يحتوي على السيستين والتريبتوفان ، ويتواجد التيروزين والميثيونين هنا بكميات صغيرة.
أيضًا ، يلعب هيدروكسي برولين وهيدروكسيليسين دورًا مهمًا في تكوين الألياف. تؤدي التغييرات في بنية الكولاجين إلى الإصابة بأمراض وراثية. الكولاجين قوي جدا ولا يمتد. كل نسيج له أنواعه الخاصة من الكولاجين. هذا البروتين له وظائف عديدة:
- وقائي ، يتميز بتوفر قوة الأنسجة وحمايتها من الإصابة ؛
- دعم ، بسبب ترابط الأعضاء وتشكيل أشكالها ؛
- ترميمي ، يتميز بالتجدد على المستوى الخلوي.
أيضًا ، تعطي الكولاجين مرونة للأنسجة ، وتمنع تطور الأورام الميلانينية الجلدية ، وتشارك في تكوين أغشية الخلايا.
Elastine
أعلاه ، قمنا بفحص البروتينات الليفية. يتضمن هذا أيضًا الإيلاستين ، الذي له خصائص شبيهة بالمطاط. يمكن أن تمتد خيوطه ، التي تقع في أنسجة الرئة وجدران الأوعية الدموية والأربطة ، عدة مرات بطولها المعتاد. بعد توقف الحمولةتأثيرهم ، يعودون إلى موقعهم الأصلي. يحتوي تكوين الإيلاستين على معظم البرولين والليسين ، هيدروكسي ليسين غير موجود هنا. وبالتالي ، فإن وظائف البروتينات الليفية واضحة. يلعبون دورًا مهمًا في نمو الجسم. يوفر الإيلاستين شد وتقلص الأعضاء والشرايين والأوتار والجلد والمزيد. يساعد الأعضاء على استعادة أبعادها الأصلية بعد التمدد. إذا كان جسم الإنسان يفتقر إلى الإيلاستين ، فإن تغيرات القلب والأوعية الدموية تتشكل على شكل تمدد الأوعية الدموية وعيوب صمام القلب وما إلى ذلك.
مقارنة بين البروتينات الكروية والليفية
هاتان المجموعتان من البروتينات تختلفان في شكل الجزيئات. تحتوي البروتينات الكروية على سلاسل متعددة الببتيد ملتوية بإحكام شديد في هياكل بيضاوية. تحتوي البروتينات الليفية على سلاسل متعددة الببتيد موازية لبعضها البعض وتشكل طبقة. وفقًا للخصائص الميكانيكية ، لا تقوم GBs بالضغط أو الاستقامة ، بينما تتمتع FBs ، على العكس من ذلك ، بهذه القدرة. لا تذوب GBs في الماء ، لكن FBs تفعل ذلك. أيضا ، هذه البروتينات تختلف في وظائفها. الأول يؤدي وظيفة ديناميكية ، في حين أن الأخير يؤدي وظيفة هيكلية. يمكن تقديم البروتينات الكروية في شكل إنزيمات وأجسام مضادة ، بالإضافة إلى الهيموجلوبين والأنسولين وغيرها. أمثلة على البروتينات الليفية: الكولاجين والكيراتين والفيبروين وغيرها. كل هذه الأنواع من البروتينات لا يمكن الاستغناء عنها ، فكميتها غير الكافية في الجسم تؤدي إلى اضطرابات وأمراض خطيرة.
وهكذا ، تلعب البروتينات الكروية والليفية دورًا لا غنى عنه في الحياة الطبيعيةالكائنات الفقارية. إنها توفر نشاط الأعضاء والأنسجة والجلد وأشياء أخرى ، وتؤدي العديد من الوظائف الضرورية للنمو الكامل للجسم.
