غالبًا ما يشار إلى البروتينات على أنها اللبنات الأساسية للكائن الحي ، ويشير هذا التشابه قبل كل شيء إلى وظيفتها الهيكلية المهمة ، فنجدها ، على سبيل المثال ، بكميات كبيرة في بنية العضلات والعظام والأظافر والجلد والشعر.
بالانتقال إلى المستوى المجهري ، تشكل البروتينات سقالات كل خلية ، تسمى الهيكل الخلوي ، والتي تسمح للخلايا بتغيير شكلها أو التحرك.
الكولاجين هو أهم بروتين هيكلي في جسم الإنسان ، ويشكل حوالي 6٪ من وزن الجسم ، وهناك أنواع عديدة من الكولاجين ، أكثر من 20 نوعًا ، تتميز بخصائص مختلفة قليلاً وأيضًا بتنظيم مختلف في الألياف والليفات. النوع الأول الكولاجين ، على سبيل المثال ، هو الأكثر وفرة حتى الآن ، فهو يدخل في تكوين الأنسجة الضامة الرئيسية ، مثل الجلد والأوتار والعظام والقرنية ، حيث تتطلب قوة شد عالية. من ناحية أخرى ، يوجد نوع 2 من الكولاجين في الأقراص الغضروفية والفقرية ، حيث "يتطلب الأمر مقاومة أكبر لقوى الانضغاط." يوفر بروتين هيكلي آخر ، الإيلاستين ، مرونة للأنسجة مثل الجلد ، مما يسمح لها بالعودة إلى الشكل الأصلي. بعد التعرض لقوى التمدد أو الانكماش.
أخيرًا ، دعونا نتذكر الكيراتين ، وهو بروتين بنيوي مميز للشعر والأظافر والشعر ، والتوبيولين ، وهي الوحدة الأساسية للأنابيب الدقيقة التي تشكل سقالات الخلية ، أي الهيكل الخلوي.
لكن البروتينات ليس لها وظيفة هيكلية فقط. أكثر من الطوب ، يمكن في الواقع مقارنتها بشركة إنشاءات حقيقية ، بوظائف البناء والهدم والنقل والتخزين والدفاع عن المباني من الأخطار البيئية وحتى تخطيط الأعمال وتنسيقها.
من خلال وظيفتها الانقباضية ، تعمل بعض البروتينات على تحريك العضلات وتوليد حركات في الخلايا والأنسجة بشكل عام. فكر على سبيل المثال عندما يتعين على خلية ، مثل خلية الدم البيضاء ، الانتقال من الدم إلى الأنسجة لتقترب من العامل الممرض ، ودمجها وتدميرها. أشهر نوعين من البروتينات الانقباضية هما الأكتين والميوسين ، وهما موجودان في كل من العضلات والهيكل الخلوي.
تشارك البروتينات أيضًا في الدفاعات المناعية ، وتشكل الغلوبولين المناعي ، والتي نعرفها جميعًا بالأجسام المضادة ، وهي مهمة للدفاع ضد العدوى. تعرض كل خلية أيضًا على سطحها بروتينات التعرف التي تسمح للجهاز المناعي بالتعرف عليها على أنها غير ضارة ، لأنها جزء من الكائن الحي ، وعندما لا يعمل نظام التعرف هذا بشكل صحيح ، يهاجم الجهاز المناعي الخلايا السليمة للكائن الحي. وما يسمى بأمراض المناعة الذاتية ، مثل الذئبة الحمامية الجهازية ، والتهاب المفاصل الروماتويدي أو مرض جريفز ، وهو أحد أكثر الأسباب شيوعًا لفرط نشاط الغدة الدرقية.
أيضًا ذات طبيعة بروتينية بعض الإنزيمات اللايتية التي تستخدمها خلايا معينة في الجهاز المناعي لهضم وتدمير الغزاة.
كما قلنا ، للبروتينات أيضًا وظيفة نقل. فقط فكر في بروتينات البلازما ، مثل الهيموجلوبين ، الذي يحمل الأكسجين في الدم ، أو الألبومين الذي يمثل نوعًا من سائق الشاحنة الذي ينشغل بحمل العديد من المواد ، بما في ذلك بعض الهرمونات والدهون والعديد من الأدوية.
تشكل البروتينات أيضًا ما يسمى بالناقلات ، حيث توجد العديد من الأيدي نحو السطح الخارجي للخلايا وجاهزة للاستيلاء على الجزيئات التي تحتاجها الخلية لنقلها إلى الداخل. هذه الناقلات محددة للغاية ؛ على سبيل المثال ، لدينا ناقلات مختلفة للجلوكوز والأحماض الأمينية والصوديوم والكالسيوم وما إلى ذلك. من الواضح أن الحاملات تعمل أيضًا في الاتجاه المعاكس ، أي أن الخلايا لها بروتينات خاصة تفوض لها التخلص من النفايات.
وظيفة أخرى مهمة للبروتينات هي وظيفة التنظيم.في الواقع ، هم يشاركون في التفاعلات الكيميائية التي تحدث في أجسامنا ، وتسريعها ، وإبطائها ، وتفضيلها أو إعاقتها حسب الحاجة. معظم الإنزيمات هي في الحقيقة بروتينات. على سبيل المثال ، لدينا إنزيمات تسمى البروتياز ، والتي تعمل على تكسير البروتينات التالفة أو الزائدة وتحللها ، أو التركيبات التي هي بشكل عام إنزيمات تفضل تخليق الجزيئات. من الإنزيمات المعروفة على سبيل المثال ATP-asi الذي يقسم جزيء ATP ، وهو عملة طاقة الجسم. أخيرًا ، دعونا نتذكر بوليميريز الحمض النووي الذي يشارك بدقة في تخليق الحمض النووي.
لا يزال موضوع النشاط التنظيمي ، كيف لا ننسى عمل المستقبل الذي تقوم به البروتينات. المستقبلات عبارة عن بروتينات قادرة على التعرف على جزيئات معينة والارتباط بها ، تسمى بشكل عام الروابط ، وتعديل بنيتها بدقة بفضل هذه الرابطة. لذلك يمكن مقارنة المستقبل بالقفل الذي يتوافق معه مفتاح معين ، وهو بالتحديد الرابط.
التفاعل بين الليجند وهو المفتاح والمستقبل وهو القفل يحدد فتح الباب بفضل التغيير التوافقي الذي ذكرناه. سؤال: تذكر عندما تحدثنا منذ فترة وجيزة عن الناقلات أو ناقلات الغشاء؟ حسنًا ، لنقل محتوى معين ، يجب أن يدخل الأخير الخلية أولاً ، وهو أمر انتقائي للغاية وانتقائي في دخول المواد المختلفة. لاختيار المواد التي يجب إدخالها وأيها لا ، تعتمد الخلية على مستقبلات الغشاء.
مع الإشارة إلى الإجراء التنظيمي ، أذكرك أن هناك أيضًا بروتينات تشارك في التحكم في التعبير عن جينات معينة. في المقابل ، يحتوي كل جين على تعليمات لتخليق بروتينات معينة ، والتي يُعهد بها إلى الريبوسومات ، وهي عضيات مماثلة لمصانع البروتين الحقيقية التي يتحكم فيها m-RNA.
أخيرًا ، تشكل البروتينات بعض أنواع الهرمونات ؛ هذه هي حالة الأنسولين ، الذي يسمح للجلوكوز بدخول الخلايا ، وهرمون النمو الضروري لنمو الجسم ، والأوكسيتوسين الضروري أثناء الولادة وللروابط العاطفية بين الرجل والمرأة.
