Človeško telo vsebuje več kot petdeset tisoč beljakovin, ki se razlikujejo po zgradbi, zgradbi in delovanju. Sestavljeni so iz različnih aminokislin, od katerih vsaka zaseda drugačen položaj v polipeptidni verigi. Do danes ni enotne klasifikacije, ki bi upoštevala različne parametre beljakovin. Nekateri se med njimi razlikujejo po obliki molekul, tukaj ločimo globularne in fibrilarne beljakovine, o katerih bomo danes govorili.
globularne beljakovine
To vključuje beljakovine, v katerih molekule so verige polipeptidov, ki imajo sferično obliko. Ta struktura beljakovin je povezana s hidrofilnimi (imajo vodikove spojine z vodo) in hidrofobnimi (odbijajo vodo) interakcijami. Ta vrsta vključuje ekzime, hormone, ki so beljakovinske narave, imunoglobuline, beljakovine, albumine, pa tudi beljakovine, ki opravljajo regulacijske in transportne funkcije. To je večina človeških beljakovin.
Exims
Eximes (encimi)najdemo v vseh celicah, z njihovo pomočjo se nekatere snovi pretvorijo v druge, saj dramatično spremenijo hitrost transformacij, kar prispeva k razgradnji, cepljenju in sintezi snovi iz produktov razpada. Pri vseh reakcijah, ki se pojavljajo v telesu, igrajo vlogo katalizatorja, uravnavajo presnovo. Znanih je več kot pet tisoč različnih encimov. Vsi izvajajo do nekaj milijonov dejanj na sekundo. Toda prispevajo k pospeševanju določenih reakcij, pri čemer vplivajo le na določene snovi. Encimi odstranijo odmrle celice, toksine in strupe. So katalizatorji vseh procesov v telesu, in če niso dovolj, se teža človeka poveča zaradi kopičenja odpadkov v telesu.
imunoglobulini
Protitelesa (imunoglobulini) so spojine beljakovin, ki se pojavijo kot posledica odziva na vnos bakterij in virusov ter toksinov. Ne dovoljujejo jim razmnoževanja in nevtralizacije strupenih snovi. Imunoglobulini prepoznajo in vežejo tuje snovi, jih uničijo in tvorijo imunske komplekse, nato pa te komplekse odstranijo. Prav tako ščitijo telo pred ponovno okužbo, saj protitelesa proti prenesenim boleznim ostanejo dolgo časa. Včasih telo proizvaja nenormalna protitelesa, ki napadajo lastno telo. Najpogosteje se to zgodi zaradi prisotnosti avtoimunskih bolezni. Tako globularni in fibrilarni proteini opravljajo bistvene funkcije v človeškem telesu in ohranjajo njegovo normalno stanjevitalnost.
Hormoni beljakovinske narave
To vključuje hormone trebušne slinavke, obščitnice in hipofize (inzulin, glukagon, rastni hormon, TSH in drugi). Nekateri uravnavajo presnovo ogljikovih hidratov s povečanjem in zniževanjem ravni sladkorja v krvi, drugi spodbujajo rast celic in delovanje ščitnice, tretji pa uravnavajo spolne žleze. Tako vsi uravnavajo fiziološke funkcije. To njihovo delo se spušča bodisi na zaviranje ali aktiviranje encimskih sistemov.
fibrilarni proteini
Fibrilarni proteini so tisti, ki imajo strukturo v obliki niti. Ne raztopijo se v vodi in imajo zelo veliko molekulsko maso, katere struktura je zelo regulativna, pride v stabilno stanje zaradi interakcij med različnimi verigami polipeptidov. Te verige so sinhrono druga za drugo na isti ravnini in ustvarjajo tako imenovane fibrile. Med fibrilarne beljakovine spadajo: keratin (lasje in druge poroženele obloge), elastin (žile in pljuča), kolagen (kite in hrustanec). Vse te beljakovine opravljajo strukturno funkcijo v telesu. Vključena sta tudi miozin (krčenje mišic) in fibrin (strjevanje krvi). Ta vrsta beljakovin opravlja podporne funkcije, ki dajejo moč tkivom. Tako imajo vse vrste fibrilarnih proteinov nepogrešljivo vlogo v anatomiji in fiziologiji. Iz njih se oblikujejo zaščitni pokrovi osebe, sodelujejo tudi pri ustvarjanju podpornih elementov, saj so del vezivnega tkiva, hrustanca, kit, kosti in globokih plasti kože. V vodise ne raztopijo.
keratini
Fibrilarni proteini vključujejo keratine (alfa in beta). Alfa-keratini so glavna skupina fibrilarnih beljakovin, tvorijo ovoje, ki opravljajo zaščitno funkcijo. Predstavljeni so v suhi teži las, nohtov, perja, volne, školjk itd. Različni proteini imajo podobnosti v aminokislinski sestavi, vsebujejo cistein in imajo polipeptidne verige, ki so razporejene na enak način. Beta-keratini vsebujejo alanin in glicin, so del mreže in svile. Keratini so torej "trdi" in "mehki".
Ob nastanku razlik med epitelijskimi celicami, v procesu razvoja posameznika, postanejo keratinizirane, njihov metabolizem se ustavi, celica odmre in se keratinizira. Kožne celice vsebujejo keratin, ki skupaj s kolagenom in elastinom tvori vlago odporno plast povrhnjice, koža postane elastična in vzdržljiva. Pod drgnjenjem in pritiskom celice proizvajajo keratin v velikih količinah za zaščitne namene. Posledično se pojavijo kurja očesa ali izrastki. Odmrle kožne celice se začnejo nenehno luščiti in jih nadomestijo nove. Tako imajo beta-keratini pomembno vlogo v živalskem kraljestvu, saj so glavna sestavina rogov in kljunov. Alfa-keratini so značilni za človeško telo, so sestavni del las, kože in nohtov, vstopajo pa tudi v kostni skelet in določajo njegovo trdnost.
kolagen
fibrilaBeljakovine, zlasti kolagen z elastinom, so sestavine vezivnega tkiva, sestavljajo glavnino hrustanca, žilnih sten, kit in drugih stvari. Kolagen je pri vretenčarjih zastopan s tretjino celotne mase beljakovin. Njegove molekule proizvajajo polimere, imenovane kolagenske fibrile. So zelo močni, prenesejo veliko obremenitev in se ne raztegnejo. Kolagen je sestavljen iz glicina, prolina in alanina, ne vsebuje cisteina in triptofana, tirozin in metionin pa sta tukaj prisotna v majhnih količinah.
Prav tako imata hidroksiprolin in hidroksilizin pomembno vlogo pri tvorbi fibril. Spremembe v strukturi kolagena vodijo v razvoj dednih bolezni. Kolagen je zelo močan in se ne razteza. Vsako tkivo ima svoje vrste kolagena. Ta beljakovina ima veliko funkcij:
- zaščitno, za katero je značilno, da zagotavlja moč tkiva in jih ščiti pred poškodbami;
- podpora, zaradi povezovanja organov in oblikovanja njihovih oblik;
- obnovitveno, za katerega je značilna regeneracija na celični ravni.
Prav tako kolagen daje elastičnost tkivom, preprečuje nastanek kožnih melanomov in sodeluje pri tvorbi celičnih membran.
Elastin
Zgoraj smo preučili, kateri proteini so fibrilarni. Sem spada tudi elastin, ki ima lastnosti, podobne gumi. Njegove niti, ki se nahajajo v pljučnem tkivu, žilnih stenah in ligamentih, se lahko raztegnejo večkrat kot običajno. Ko se obremenitev ustavinjihov vpliv se vrnejo v prvotni položaj. Sestava elastina vsebuje največ prolina in lizina, hidroksilizina tukaj ni. Tako so funkcije fibrilarnih proteinov očitne. Imajo pomembno vlogo pri razvoju telesa. Elastin zagotavlja raztezanje in krčenje organov, arterij, kit, kože in še več. Pomaga organom, da po raztezanju povrnejo prvotne dimenzije. Če človeškemu telesu primanjkuje elastina, se pojavijo srčno-žilne spremembe v obliki anevrizme, okvar srčnih zaklopk itd.
Primerjava globularnih in fibrilarnih beljakovin
Ti dve skupini beljakovin se razlikujeta po obliki molekul. Globularni proteini imajo polipeptidne verige, ki so zelo tesno zvite v ovalne strukture. Fibrilarni proteini imajo polipeptidne verige, ki so med seboj vzporedne in tvorijo plast. Glede na mehanske lastnosti se GB-ji ne stisnejo ali izravnajo, FB-ji, nasprotno, imajo takšno sposobnost. GB se v vodi ne raztopijo, FB pa se. Poleg tega se ti proteini razlikujejo po svojih funkcijah. Prvi opravljajo dinamično funkcijo, drugi pa strukturno. Globularni proteini so lahko predstavljeni v obliki encimov in protiteles, pa tudi v obliki hemoglobina, inzulina in drugih. Primeri fibrilarnih proteinov: kolagen, keratin, fibroin in drugi. Vse te vrste beljakovin so nenadomestljive, njihova nezadostna količina v telesu vodi v resne motnje in patologije.
Tako imajo globularne in fibrilarne beljakovine nepogrešljivo vlogo v normalnem življenjuvretenčarji. Zagotavljajo delovanje organov, tkiv, kože in drugih stvari, opravljajo številne funkcije, potrebne za popoln razvoj telesa.
