גוף האדם מכיל יותר מחמישים אלף חלבונים, הנבדלים ביניהם במבנה, במבנה ובתפקוד. הם מורכבים מחומצות אמינו שונות, שכל אחת מהן תופסת מיקום שונה בשרשרת הפוליפפטידית. נכון להיום, אין סיווג אחד שלוקח בחשבון את הפרמטרים השונים של חלבונים. חלקם נבדלים בצורת מולקולות, חלבונים כדוריים ופיברילריים מובחנים כאן, ונדבר עליהם היום.
חלבונים גלובולריים
זה כולל חלבונים כאלה שבמולקולות שלהם יש שרשראות של פוליפפטידים בעלות צורה כדורית. מבנה חלבון זה קשור לאינטראקציות הידרופיליות (יש להם תרכובות מימן עם מים) והידרופוביות (דוחה מים). סוג זה כולל אקזימים, הורמונים בעלי אופי חלבוני, אימונוגלובולינים, חלבונים, אלבומינים וכן חלבונים המבצעים פונקציות ויסות והובלה. זהו רוב החלבונים האנושיים.
Exims
Eximes (אנזימים)נמצאים בכל התאים, בעזרתם חלק מהחומרים מומרים לאחרים, מכיוון שהם משנים באופן דרמטי את קצב הטרנספורמציות, תורמים לפירוק, פיצול וסינתזה של חומרים ממוצרי ריקבון. בכל התגובות המתרחשות בגוף, הם ממלאים את התפקיד של זרז, מווסתים את חילוף החומרים. ידועים יותר מחמשת אלפים אנזימים שונים. כולם מבצעים עד כמה מיליוני פעולות בשנייה. אבל הם תורמים להאצת תגובות מסוימות, משפיעות רק על חומרים מסוימים. אנזימים מסירים תאים מתים, רעלים ורעלים. הם זרזים לכל התהליכים בגוף, ואם הם לא מספיקים אז משקלו של אדם עולה עקב הצטברות פסולת בגוף.
אימונוגלובולינים
נוגדנים (אימונוגלובולינים) הם תרכובות של חלבונים המופיעים כתוצאה מתגובה לצריכת חיידקים ווירוסים, כמו גם רעלים. הם אינם מאפשרים להם להתרבות ולנטרל חומרים רעילים. אימונוגלובולינים מזהים וקושרים חומרים זרים, הורסים אותם, יוצרים קומפלקסים חיסוניים, ולאחר מכן מסירים את הקומפלקסים הללו. הם גם מגנים על הגוף מפני זיהום חוזר, שכן נוגדנים נגד מחלות שהועברו נשארים לתקופה ארוכה. לפעמים הגוף מייצר נוגדנים לא תקינים שתוקפים את גופו שלו. זה קורה לרוב בגלל נוכחות של מחלות אוטואימוניות. לפיכך, חלבונים כדוריים ופיברילריים מבצעים פונקציות חיוניות בגוף האדם, תוך שמירה על תקינותוחיוניות.
הורמונים של טבע חלבון
זה כולל הורמונים לבלב, פארתירואיד והיפופיזה (אינסולין, גלוקגון, הורמון גדילה, TSH ואחרים). חלקם מווסתים את חילוף החומרים של הפחמימות על ידי העלאה והורדה של רמות הסוכר בדם, אחרים ממריצים את צמיחת התאים ופעילות בלוטת התריס, ואחרים מווסתים את בלוטות המין. לפיכך, כולם מווסתים תפקודים פיזיולוגיים. העבודה הזו שלהם מסתכמת בעיכוב או בהפעלת מערכות אנזימים.
חלבונים פיברילרים
חלבונים פיברילרים הם אלו שיש להם מבנה בצורת חוט. הם אינם מתמוססים במים ויש להם משקל מולקולרי גדול מאוד, שהמבנה שלו הוא מאוד רגולטורי, הוא מגיע למצב יציב עקב אינטראקציות בין שרשראות שונות של פוליפפטידים. שרשראות אלו נמצאות באופן סינכרוני זו לזו באותו מישור ויוצרות את מה שנקרא פיברילים. חלבונים פיברילרים כוללים: קרטין (שיער וחלקי קרניים אחרים), אלסטין (כלים וריאות), קולגן (גידים וסחוס). כל החלבונים הללו מבצעים פונקציה מבנית בגוף. כלולים גם מיוזין (התכווצות שרירים) ופיברין (קרישת דם). סוג זה של חלבון מבצע פונקציות תומכות שנותנות כוח לרקמות. לפיכך, כל סוגי החלבונים הפיברילריים ממלאים תפקיד הכרחי באנטומיה ובפיזיולוגיה. מהם נוצרים כיסויי הגנה של אדם, הם גם לוקחים חלק ביצירת אלמנטים תומכים, שכן הם חלק מרקמת החיבור, הסחוס, הגידים, העצמות ושכבות העור העמוקות. במיםהם לא מתמוססים.
Keratins
חלבונים פיברילרים כוללים קרטין (אלפא ובטא). אלפא-קרטינים הם הקבוצה העיקרית של חלבונים פיברילרים, הם יוצרים כיסויים הממלאים תפקיד מגן. הם מוצגים במשקל היבש של שיער, ציפורניים, נוצות, צמר, קונכיות וכן הלאה. לחלבונים שונים יש קווי דמיון בהרכב חומצות אמינו, הם מכילים ציסטאין ויש להם שרשראות פוליפפטידים המסודרות באותו אופן. בטא-קרטינים מכילים אלנין וגליצין, הם חלק מהרשת והמשי. לפיכך, קרטין הוא "קשה" ו"רך".
במהלך הופעת הבדלים בין תאי אפיתל, בתהליך התפתחות של פרט, הם הופכים לקרטין, חילוף החומרים שלהם נפסק, התא מת והוא הופך לקרטיני. תאי העור מכילים קרטין, אשר יחד עם קולגן ואלסטין יוצר שכבה חסינת לחות של האפידרמיס, העור הופך אלסטי ועמיד. תחת שפשוף ולחץ, התאים מייצרים קרטין בכמויות גדולות למטרת הגנה. כתוצאה מכך מופיעים תירס או גידולים. תאי עור מתים מתחילים להתקלף ללא הרף ומוחלפים בחדשים. לפיכך, בטא-קרטינים ממלאים תפקיד חשוב בממלכת החיות, שכן הם המרכיב העיקרי בקרניים ובמקורים. אלפא-קראטינים אופייניים לגוף האדם, הם חלק בלתי נפרד משיער, עור וציפורניים, וחודרים גם לשלד העצם וקובעים את חוזקו.
Collagen
Fibrillarחלבונים, בפרט קולגן עם אלסטין, הם מרכיבים של רקמת חיבור, הם מהווים את עיקר הסחוס, דפנות כלי הדם, גידים ודברים אחרים. קולגן מיוצג בבעלי חוליות בשליש ממסת החלבונים הכוללת. המולקולות שלו מייצרות פולימרים הנקראים סיבי קולגן. הם חזקים מאוד, עומדים בעומס עצום ואינם נמתחים. קולגן מורכב מגליצין, פרולין ואלנין, הוא אינו מכיל ציסטאין וטריפטופן, וטירוזין ומתיונין נמצאים כאן בכמויות קטנות.
כמו כן, הידרוקסיפרולין והידרוקסיליזין ממלאים תפקיד חשוב ביצירת פיברילים. שינויים במבנה הקולגן מובילים להתפתחות מחלות תורשתיות. הקולגן חזק מאוד ואינו נמתח. לכל רקמה יש סוגי קולגן משלה. לחלבון זה יש פונקציות רבות:
- מגן, מאופיין במתן חוזק רקמות והגנה עליהן מפני פציעה;
- תמיכה, עקב החיבור של איברים ויצירת צורותיהם;
- משקמת, מאופיין בהתחדשות ברמה הסלולרית.
כמו כן, קולגנים נותנים גמישות לרקמות, מונעים התפתחות של מלנומות בעור, ומעורבים ביצירת ממברנות תאים.
Elastine
למעלה, בדקנו אילו חלבונים הם פיברילרים. זה כולל גם אלסטין, בעל תכונות דמויות גומי. החוטים שלו, הממוקמים ברקמת הריאה, דפנות כלי הדם והרצועות, יכולים להימתח פי כמה מאורכם הרגיל. לאחר הפסקת העומסההשפעה שלהם, הם חוזרים למיקומם המקורי. הרכב האלסטין מכיל יותר מכל פרולין וליזין, הידרוקסיליזין אין כאן. לפיכך, הפונקציות של חלבונים פיברילרים ברורים. הם ממלאים תפקיד חשוב בהתפתחות הגוף. אלסטין מספק מתיחה וכיווץ של איברים, עורקים, גידים, עור ועוד. זה עוזר לאיברים לשחזר את הממדים המקוריים שלהם לאחר מתיחה. אם לגוף האדם חסר אלסטין, נוצרים שינויים קרדיווסקולריים בצורה של מפרצת, פגמים במסתמי הלב וכן הלאה.
השוואה של חלבונים כדוריים ופיברילריים
שתי קבוצות חלבונים אלו נבדלות בצורת המולקולות. לחלבונים כדוריים יש שרשראות פוליפפטידיות שמפותלות בחוזקה למבנים סגלגלים. לחלבונים פיברילרים יש שרשראות פוליפפטידיות המקבילות זו לזו ויוצרות שכבה. לפי המאפיינים המכניים, GBs אינם נדחסים או מתיישרים, בעוד ל-FBs, להיפך, יש יכולת כזו. GBs לא מתמוססים במים, אבל FBs כן. כמו כן, חלבונים אלה שונים בתפקודיהם. הראשונים מבצעים פונקציה דינמית, בעוד שהאחרונים מבצעים פונקציה מבנית. חלבונים כדוריים יכולים להיות מוצגים בצורה של אנזימים ונוגדנים, כמו גם המוגלובין, אינסולין ואחרים. דוגמאות לחלבונים פיברילרים: קולגן, קרטין, פיברואין ואחרים. כל סוגי החלבונים הללו אינם ניתנים להחלפה, הכמות הלא מספקת שלהם בגוף מובילה להפרעות ופתולוגיות חמורות.
לפיכך, חלבונים כדוריים ופיברילריים ממלאים תפקיד הכרחי בחיים רגיליםאורגניזמים בעלי חוליות. הם מספקים פעילות של איברים, רקמות, עור ודברים אחרים, מבצעים פונקציות רבות הנחוצות להתפתחות מלאה של הגוף.
