Az emberi szervezet több mint ötvenezer fehérjét tartalmaz, amelyek szerkezetükben, szerkezetükben és működésükben különböznek egymástól. Különböző aminosavakból állnak, amelyek mindegyike más-más pozíciót foglal el a polipeptidláncban. A mai napig nem létezik egyetlen osztályozás, amely figyelembe venné a fehérjék különböző paramétereit. Némelyikük molekula formájában különbözik, itt megkülönböztetünk globuláris és fibrilláris fehérjéket, és ma róluk fogunk beszélni.
Globuláris fehérjék
Ebbe beletartoznak az olyan fehérjék is, amelyek molekuláiban gömb alakú polipeptidláncok találhatók. Ez a fehérjeszerkezet hidrofil (vízzel hidrogénvegyületekkel rendelkeznek) és hidrofób (víztaszító) kölcsönhatásokhoz kapcsolódik. Ebbe a típusba tartoznak az ekzimek, a fehérje jellegű hormonok, az immunglobulinok, a fehérjék, az albuminok, valamint a szabályozó és szállítási funkciókat ellátó fehérjék. Ez az emberi fehérjék többsége.
Exims
Eximes (enzimek)minden sejtben megtalálhatók, segítségükkel egyes anyagok másokká alakulnak, mivel drámai módon megváltoztatják az átalakulások sebességét, hozzájárulva a bomlástermékekből származó anyagok lebomlásához, felhasadásához és szintéziséhez. A szervezetben végbemenő összes reakcióban katalizátor szerepet töltenek be, szabályozzák az anyagcserét. Több mint ötezer különféle enzim ismert. Mindegyikük akár több millió műveletet hajt végre másodpercenként. De hozzájárulnak bizonyos reakciók felgyorsulásához, és csak bizonyos anyagokra hatnak. Az enzimek eltávolítják az elh alt sejteket, toxinokat és mérgeket. A szervezetben zajló összes folyamat katalizátorai, és ha nem elegendőek, akkor az ember súlya nő a salakanyagok felhalmozódása miatt a szervezetben.
Immunglobulinok
Az antitestek (immunglobulinok) olyan fehérjék vegyületei, amelyek baktériumok és vírusok, valamint toxinok bevitelére adott válasz eredményeként jelennek meg. Nem teszik lehetővé, hogy szaporodjanak és semlegesítsék a mérgező anyagokat. Az immunglobulinok felismerik és megkötik az idegen anyagokat, elpusztítják azokat, immunkomplexeket képezve, majd eltávolítják ezeket a komplexeket. Ezenkívül megvédik a szervezetet az újrafertőződéstől, mivel az átvitt betegségek elleni antitestek hosszú ideig megmaradnak. Néha a szervezet abnormális antitesteket termel, amelyek megtámadják saját testét. Ez leggyakrabban autoimmun betegségek jelenléte miatt történik. Így a globuláris és fibrilláris fehérjék alapvető funkciókat látnak el az emberi szervezetben, fenntartva annak normális állapotátvitalitás.
Fehérjetermészetű hormonok
Ez magában foglalja a hasnyálmirigy-, a mellékpajzsmirigy- és az agyalapi mirigyhormonokat (inzulin, glukagon, növekedési hormon, TSH és mások). Egyesek a vércukorszint emelésével és csökkentésével szabályozzák a szénhidrát-anyagcserét, mások serkentik a sejtek növekedését és a pajzsmirigy tevékenységét, mások pedig a nemi mirigyeket. Így ezek mind szabályozzák a fiziológiai funkciókat. Ez a munkájuk az enzimrendszerek gátlásán vagy aktiválásán múlik.
Fibrilláris fehérjék
A fibrilláris fehérjék azok, amelyek szerkezete fonal alakú. Vízben nem oldódnak és nagyon nagy molekulatömegűek, szerkezetük erősen szabályozó, a különböző polipeptidláncok közötti kölcsönhatások következtében stabil állapotba kerül. Ezek a láncok egymással szinkronban ugyanazon a síkon helyezkednek el, és úgynevezett fibrillákat hoznak létre. A rostos fehérjék a következők: keratin (haj és egyéb kérges szövetek), elasztin (erek és tüdő), kollagén (inak és porcok). Mindezek a fehérjék strukturális funkciót töltenek be a szervezetben. Ide tartozik még a miozin (izomösszehúzódás) és a fibrin (véralvadás). Ez a típusú fehérje olyan támogató funkciókat lát el, amelyek erőt adnak a szöveteknek. Így a fibrilláris fehérjék minden típusa nélkülözhetetlen szerepet játszik az anatómiában és a fiziológiában. Ezekből alakulnak ki az ember védőburkolatai, részt vesznek a tartóelemek létrehozásában is, hiszen a kötőszövet, a porc, az inak, a csontok és a mély bőrrétegek részét képezik. Vízbennem oldódnak fel.
Keratinok
A fibrilláris fehérjék közé tartoznak a keratinok (alfa és béta). Az alfa-keratinok a fibrilláris fehérjék fő csoportja, védő funkciót betöltő borításokat képeznek. A haj, köröm, toll, gyapjú, kagyló stb. száraz tömegében jelennek meg. A különböző fehérjék aminosav-összetételében hasonlóak, ciszteint tartalmaznak, és polipeptidláncaik azonos módon vannak elrendezve. A béta-keratinok alanint és glicint tartalmaznak, a háló és a selyem részét képezik. Így a keratin "kemény" és "puha".
A hámsejtek közötti különbségek kialakulása során, az egyed fejlődése során keratinizálódnak, leáll az anyagcseréjük, a sejt elhal és keratinizálódik. A bőrsejtek keratint tartalmaznak, amely a kollagénnel és az elasztinnal együtt nedvességálló réteget képez az epidermiszben, a bőr rugalmassá és tartóssá válik. Dörzsölés és nyomás hatására a sejtek nagy mennyiségben termelnek keratint védő célból. Ennek eredményeként tyúkszem vagy növedékek jelennek meg. Az elh alt hámsejtek folyamatosan hámlani kezdenek, és helyükre újak lépnek fel. Így a béta-keratinok fontos szerepet töltenek be az állatvilágban, mivel a szarvak és a csőrök fő alkotóelemei. Az alfa-keratinok az emberi szervezetre jellemzőek, a haj, a bőr és a körmök szerves részét képezik, és a csontvázba is bejutnak, meghatározva annak szilárdságát.
Kollagén
Fibrillárisa fehérjék, különösen a kollagén az elasztinnal, a kötőszövet alkotórészei, ezek alkotják a porcok, érfalak, inak és egyebek nagy részét. A kollagént a gerincesekben a fehérjék teljes tömegének egyharmada képviseli. Molekulái kollagén fibrilláknak nevezett polimereket termelnek. Nagyon erősek, hatalmas terhelést bírnak és nem nyúlnak. A kollagén glicinből, prolinból és alaninból áll, ciszteint és triptofánt nem tartalmaz, tirozin és metionin pedig kis mennyiségben van jelen.
A hidroxiprolin és a hidroxilizin emellett fontos szerepet játszik a rostok képződésében. A kollagén szerkezetének változása örökletes betegségek kialakulásához vezet. A kollagén nagyon erős és nem nyúlik. Minden szövetnek megvan a maga kollagén típusa. Ennek a fehérjének számos funkciója van:
- védő, azzal jellemezve, hogy erősíti a szöveteket és megvédi őket a sérülésektől;
- támogatás, a szervek kötődése és formáik kialakulása miatt;
- helyreállító, sejtszintű regeneráció jellemzi.
A kollagének emellett rugalmassá teszik a szöveteket, megakadályozzák a bőr melanómák kialakulását, és részt vesznek a sejtmembránok kialakulásában.
Elasztin
A fentiekben megvizsgáltuk, hogy mely fehérjék fibrillárisak. Ide tartozik az elasztin is, amely gumiszerű tulajdonságokkal rendelkezik. A tüdőszövetben, érfalakban és szalagokban elhelyezkedő szálai a megszokott hosszuk többszörösére nyúlhatnak. A terhelés leállása utánhatásukra visszatérnek eredeti helyzetükbe. Az elasztin összetétele leginkább prolint és lizint tartalmaz, a hidroxilizin nincs itt. Így a fibrilláris fehérjék funkciói nyilvánvalóak. Fontos szerepet játszanak a szervezet fejlődésében. Az elasztin biztosítja a szervek, artériák, inak, bőr és egyebek nyújtását és összehúzódását. Segíti a szerveket, hogy visszanyerjék eredeti méreteiket nyújtás után. Ha az emberi szervezetben hiányzik az elasztin, akkor a szív- és érrendszeri elváltozások aneurizmák, szívbillentyű-hibák stb. formájában jelentkeznek.
Globuláris és fibrilláris fehérjék összehasonlítása
A fehérjék e két csoportja a molekulák alakjában különbözik. A globuláris fehérjék polipeptid láncokkal rendelkeznek, amelyek nagyon szorosan ovális szerkezetekké csavarodnak. A fibrilláris fehérjéknek polipeptidláncai vannak, amelyek párhuzamosak egymással és réteget alkotnak. A mechanikai tulajdonságok szerint a GB-k nem tömörítenek vagy kiegyenesednek, míg az FB-k éppen ellenkezőleg, rendelkeznek ilyen képességgel. A GB-k nem oldódnak vízben, az FB-k viszont igen. Ezenkívül ezek a fehérjék funkciójukban különböznek. Az előbbiek dinamikus, míg az utóbbiak szerkezeti funkciót töltenek be. A globuláris fehérjék enzimek és antitestek, valamint hemoglobin, inzulin és mások formájában is bemutathatók. Példák fibrilláris fehérjékre: kollagén, keratin, fibroin és mások. Az összes ilyen típusú fehérje pótolhatatlan, elégtelen mennyiségük a szervezetben súlyos rendellenességekhez és patológiákhoz vezet.
Így a globuláris és fibrilláris fehérjék nélkülözhetetlen szerepet játszanak a normális életbengerinces szervezetek. Biztosítják a szervek, szövetek, bőr és egyebek tevékenységét, számos olyan funkciót látnak el, amelyek a szervezet teljes fejlődéséhez szükségesek.
