زیست شناسی , علوم پایه 19336 بازدید

پروتئین‌ها گروهی از درشت مولکول‌ها هستند که پلیمر نیز محسوب می‌شوند، یعنی از توالی واحد‌هایی کمابیش یکسان به نام آمینواسید‌ها (مونومر‌های پروتئین‌ها) ساخته شده‌اند که طیف بسیار وسیعی از مواد را شامل می‌‌شود.

پروتئین‌ها را به علت ساختار پلیمری می‌توان شبیه الفبا و جمله دانست؛ چراکه الفبا با داشتن 32 حرف، بیشمار کلمه ایجاد می‌کند. پروتئین ها نیز دارای 20 نوع مونومر هستند و با تغییر در ترتیب و تعداد آنها، هزاران هزار پروتئین ساخته می‌شود. شیوه‌ پیوستن آمینواسید‌ها به هم نیز اینگونه است که دو مونومر در کنار هم قرار می‌گیرند و یکی از آنها +H و دیگری OH می‌دهد. از این طریق پیوند میسر شده و یک مولکول آب آزاد می‌شود؛ لازم به ذکر است که به این نوع از واکنش‌ها «سنتز آبدهی» می‌گویند.

Amino Acid
ساختار عمومی آمینواسید‌ها که همگی در بخش R با هم تفاوت دارند. تا به حال در طبیعت حدود 500 نوع آمینواسید شناخته شده ولی تنها 20 نوع آمینواسید در ساختار پروتئین‌ها استفاده می‌شود.
Peptide-bond
در شکل بالا نیز شیوه‌ تولید پروتئین‌ها به روش سنتز آبدهی را می‌بینیم. به پیوندی که بین دو آمینواسید به این شیوه ایجاد می‌شود «پیوند پپتیدی» می‌گویند.

انواع پروتئین‌ها

1- پروتئین‌ها می‌توانند به عنوان منبع و ذخیره کننده انرژی و ماده به کار روند؛ مانند پروتئین موجود در سفیده تخم مرغ که «آلبومین» نام دارد. آلبومین موجود در این قسمت دارای چند نوع است، که بخش اعظم آن اوآلبومین بوده و 55% از آن را شامل می‌شود و در مقابل کونآلبومین با حدود 700 آمینواسید حدود 13% کل پروتئین‌ها را تشکیل می‌دهد. نمونه‌ دیگر از این نوع عملکرد در پروتئین‌ها مربوط به کازئین، پروتئین شیر است که دارای فسفر نیز هست. این پروتئین خاصیت چسبندگی نیز دارد.

Ovalbumin
در شکل سمت راست ساختار یک اوآلبومین و در شکل سمت چپ ساختار یک کونآلبومین را می‌بینیم.
شیر و تخم مرغ منابع مهمی از پروتئین‌های ذخیره‌ای هستند.

2- پروتئین‌ها می توانند پِیکِ شیمیایی باشند؛ یعنی پیامی را در بدن جانوران منتقل کنند. آنها می تواند این کار را به عنوان هورمون انجام دهند، مانند هورمون «گرلین» که دارای 28 آمینواسید است، از سلول های اِپسیلون جزایر لانگرهانس پانکراس ترشح می شود و ایجاد کننده‌ حس گرسنگی محسوب می‌شود.

از دیگر پروتئین‌های اینگونه می‌توان به هورمون های تیروئیدی، یعنی تیروکسن (T4) و تری یدو تیرونین (T3) اشاره داشت که محرک رشد اندام ها و بافت‌های مختلف بدن به حساب می‌آیند و موجب رشد مغز، ماهیچه‌ها، استخوان‌های دراز و… می‌شوند.

Tyrosine
شکل T3 و T4 و آمینواسید تیروزین به ترتیب از راست به چپ

3- پروتئین‌ها می‌توانند نقش استحکامی داشته باشند، مانند رشته‌های کُلاژِن که در استخوان‌ها وغضروف‌ها چنین نقشی را ایفا می‌کنند و یا پروتئین توبولین که سازنده ریزلوله یا میکروتوبول‌های درون سلول هستند. میکروتوبول‌ها سازنده‌ چارچوب کلی سلول ها و عامل استحکام آنها هستند و همچنین در تقسیم سلول‌ها نیز از اهمیت خاصی برخور دارند.

Collagen
در سمت چپ رشته های کلاژن و در راست میکروتوبول‌ها را به رنگ سبز می‌بینیم.
ساختار سه بعدی توبولین

4- پروتئین‌ها می‌توانند نقش انقباض شونده را بر عهده داشته باشند، مانند رشته‌های موجود در ماهیچه‌ها که در نبود آن‌ها حرکت سخت و حتی غیر ممکن می‌شد. این پروتئین‌ها سه نوع اَکتین، میوزین و تیتین را شامل می‌شوند. این سه نوع پروتئین درون واحد هایی انقباضی به نام سارکومر قرار دارند و با آزاد شدن یون کلسیم در سلول منقبض شده در هم فرو می‌روند و رشته های تیتین پیچ و تاب می‌خورند.

مکانیسم آزاد شدن کلسیم که از شبکه‌ سارکوپلاسمی (شبکه آندوپلاسمی صاف در سلول های ماهیچه ای) رخ می دهد در پی انتقال پیام عصبی از آکسون نورون حرکتی به سلول ماهیچه ای (میون) به وقوع می‌پیوندد. هر سلول ماهیچه‌ای صدها واحد انقباضی دارد.

Sarcomere
در شکل یک واحد انقباضی (سارکومر) می‌بینیم که در نتیجه مصرف ATP (سوخت رایج سلول) در خود فرو می‌رود. در زیر میکروسکوپ این واحد‌ها به شکل مخطط دیده می‌شوند.

5- پروتئین‌ها می‌توانند نقش دفاعی داشته باشند، مانند پروتئین‌هایی اختصاصی به نام پادتن که در راستای مبارزه با عوامل بیگانه تولید می‌شوند و سِلاح‌های این عوامل بیگانه آسیب‌رسان را با چسبیدن به سطح‌شان بی‌اثر می‌کنند. نوع دیگری از پروتئین‌ها که نقش دفاعی دارند، پروتئین های مکمل هستند که دفاع غیر اختصاصی بدن را کامل می کنند.

این پروتئین‌ها توسط ماکروفاژ‌ها (نوعی گولبول سفید از نوع گرانولوسیت)، سلول‌های کبدی و سلول‌های پوششی روده تولید می شوند و در خون به صورت غیرفعال در حرکت هستند و به محض برخورد با یک میکروب کنار هم جمع شده و منافذی بر روی غشای آن ایجاد می‌کنند که در نتیجه این امر میکروب از بین می‌رود.

در شکل سمت چپ گروهی از پروتئین‌های مکمل را می‌بینیم که در حال تخریب یک میکروب هستند و در شکل سمت راست چند پادتن متصل به یک باکتری را می‌بینیم.

6- برخی دیگر از پروتئین‌ها موادی خاص را منتقل می‌کنند، مانند هموگلوبین که درون گولبول‌های قرمز قرار دارد و در مجاورت شش‌ها با اکسیژن ترکیب شده و در مجاورت مویرگ بافت‌ها اکسیژن را آزاد می کند، به این ترتیب اکسیژن رسانی به همه‌ی سلول‌های بدن انجام می‌شود. پروتئین دیگری که با اکسیژن سروکار دارد میوگلوبین نامگذاری شده و معمولاً در بافت ماهیچه‌ای مستقر است. این نوع پروتئین اکسیژن را ذخیره می‌کند تا در صورت کمبود آن را آزاد کند. نیاز به چنین ماده‌ای در پرندگان ملموس‌تر است، علت این امر نیز در پروازهای طولانی مدتی که آنها انجام می‌دهند و کمبود اکسیژن در ارتفاعات خلاصه می‌شود.

Hemoglobin
در شکل ساختار یک هموگلوبین در سمت راست و کل یک هموگلوبین در سمت چپ دیده می‌شود که دارای 4 رشته پروتئینی، شامل دو رشته آلفا و دو رشته بتا است.

7- آنزیم‌ها آخرین و در عین حال مهم‌ترین گروه از پروتئین‌ها هستند. شاید مشهورترین آنزیمی که می توان از آن نام برد، آنزیم موجود در پودرهای لباسشویی است که مواد مختلفی مثل چربی‌ها، قند‌ها، پروتئین‌ها و … را از روی پوشاک مختلف تجزیه و حذف می‌کند و یا آنزیم کاتالاز که با تجزیه آب اُکسیژنه (هیدروژن پراُکسید) به آب و اکسیژن در سلول های جگر، این اندام را از تجزیه نجات می‌دهد. توجه داشته باشید که تنها یک مولکول کاتالاز در مدت 1 ثانیه 100.000 هزار مولکول هیدروژن پراکسید را تجزیه می کند، به همین جهت از آن در ساخت اسفنج استفاده می شود زیرا یکی از فرآورده‌های آن اکسیژن است.

Catalase
ساختار آنزیم کاتالاز که دارای 4 رشته پروتئینی او 500 آمینواسید است. این سلول در اغلب موجودات فعالیت دارد و از تخریب سلول‌ها به ویژه لیپید موجود در آن‌ها جلوگیری می‌کند.

همانطور که مشاهده می‌کنید انواعی از پروتئین‌ها نقش و کار‌های متنوعی را در سلول بر عهده دارند و به یقین می‌توان گفت که دنیای زنده بدون وجود پروتئین ها هرگز نمی‌توانست به حیات خود ادامه دهد.

اگر مطلب بالا برای شما مفید بوده است، شاید آموزش‌هایی که در ادامه آمده‌اند نیز برای‌تان کاربردی باشند:

بر اساس رای 21 نفر

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟

2 نظر در “با انواع مختلف پروتئین‌ها آشنا شوید

  1. فوق العاده بود ممنون واقعا بدرد من که یه دانش آمدز پایه دهم با رشته ی تجربی هستم خورد خیلی بهم کمک کرد ❤❤❤❤❤❤❤❤❤

  2. بسیار عالی.

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *