Ľudské telo obsahuje viac ako päťdesiattisíc bielkovín, ktoré sa líšia štruktúrou, štruktúrou a funkciou. Skladajú sa z rôznych aminokyselín, z ktorých každá zaujíma inú pozíciu v polypeptidovom reťazci. K dnešnému dňu neexistuje jednotná klasifikácia, ktorá by zohľadňovala rôzne parametre proteínov. Niektoré z nich sa líšia vo forme molekúl, rozlišujú sa tu globulárne a fibrilárne proteíny, o ktorých si dnes povieme.
Guľové proteíny
Sem patria také proteíny, v ktorých molekulách sú reťazce polypeptidov, ktoré majú guľovitý tvar. Táto proteínová štruktúra je spojená s hydrofilnými (majú zlúčeniny vodíka s vodou) a hydrofóbnymi (odpudzujú vodu) interakciami. Tento typ zahŕňa ekzýmy, hormóny, ktoré sú proteínovej povahy, imunoglobulíny, proteíny, albumíny, ako aj proteíny, ktoré vykonávajú regulačné a transportné funkcie. Toto je väčšina ľudských bielkovín.
Exims
Eximes (enzýmy)sa nachádzajú vo všetkých bunkách, s ich pomocou sa niektoré látky premieňajú na iné, pretože dramaticky menia rýchlosť premien, prispievajú k rozkladu, štiepeniu a syntéze látok z produktov rozpadu. Vo všetkých reakciách vyskytujúcich sa v tele zohrávajú úlohu katalyzátora, regulujú metabolizmus. Je známych viac ako päťtisíc rôznych enzýmov. Všetky vykonávajú až niekoľko miliónov akcií za sekundu. Prispievajú však k urýchleniu určitých reakcií, pričom majú vplyv len na určité látky. Enzýmy odstraňujú odumreté bunky, toxíny a jedy. Sú katalyzátormi všetkých procesov v tele, a ak ich nestačí, tak sa hmotnosť človeka zvyšuje v dôsledku hromadenia odpadu v tele.
Imunoglobulíny
Protilátky (imunoglobulíny) sú zlúčeniny bielkovín, ktoré vznikajú ako výsledok reakcie na príjem baktérií a vírusov, ako aj toxínov. Neumožňujú im množiť sa a neutralizovať toxické látky. Imunoglobulíny rozpoznávajú a viažu cudzie látky, ničia ich, vytvárajú imunitné komplexy a potom tieto komplexy odstraňujú. Tiež chránia telo pred opätovnou infekciou, pretože protilátky proti preneseným chorobám zostávajú dlho. Niekedy telo produkuje abnormálne protilátky, ktoré napádajú jeho vlastné telo. Najčastejšie sa to deje v dôsledku prítomnosti autoimunitných ochorení. Guľovité a fibrilárne proteíny teda vykonávajú základné funkcie v ľudskom tele a udržiavajú jeho normálny stavvitalita.
Hormóny bielkovinovej povahy
Sem patria hormóny pankreasu, prištítnych teliesok a hypofýzy (inzulín, glukagón, rastový hormón, TSH a iné). Niektoré regulujú metabolizmus sacharidov zvyšovaním a znižovaním hladiny cukru v krvi, iné stimulujú rast buniek a činnosť štítnej žľazy a ďalšie regulujú pohlavné žľazy. Všetky teda regulujú fyziologické funkcie. Táto ich práca spočíva buď v inhibícii alebo aktivácii enzýmových systémov.
Fibrilárne proteíny
Fibrilárne proteíny sú tie, ktoré majú štruktúru vo forme vlákna. Nerozpúšťajú sa vo vode a majú veľmi veľkú molekulovú hmotnosť, ktorej štruktúra je vysoko regulačná, dostáva sa do stabilného stavu v dôsledku interakcií medzi rôznymi reťazcami polypeptidov. Tieto reťazce sú navzájom synchrónne v rovnakej rovine a vytvárajú takzvané fibrily. Fibrilárne proteíny zahŕňajú: keratín (vlasy a iné nadržané kože), elastín (cievy a pľúca), kolagén (šľachy a chrupavky). Všetky tieto proteíny plnia v tele štrukturálnu funkciu. Patria sem aj myozín (svalová kontrakcia) a fibrín (zrážanie krvi). Tento typ proteínu vykonáva podporné funkcie, ktoré dodávajú tkanivám silu. Všetky typy fibrilárnych proteínov teda hrajú nenahraditeľnú úlohu v anatómii a fyziológii. Vytvárajú sa z nich ochranné kryty človeka, podieľajú sa aj na tvorbe nosných prvkov, keďže sú súčasťou spojivového tkaniva, chrupaviek, šliach, kostí a hlbokých vrstiev kože. Vo vodenerozpustia sa.
Keratíny
Fibrilárne proteíny zahŕňajú keratín (alfa a beta). Alfa-keratíny sú hlavnou skupinou fibrilárnych proteínov, tvoria obaly, ktoré plnia ochrannú funkciu. Sú prezentované v suchej hmotnosti vlasov, nechtov, peria, vlny, mušlí atď. Rôzne proteíny majú podobnosti v zložení aminokyselín, obsahujú cysteín a majú polypeptidové reťazce, ktoré sú usporiadané rovnakým spôsobom. Beta-keratíny obsahujú alanín a glycín, sú súčasťou pavučiny a hodvábu. Keratíny sú teda „tvrdé“a „mäkké“.
Pri objavení sa rozdielov medzi epitelovými bunkami v procese vývoja jedinca dochádza k ich keratinizácii, zastaveniu metabolizmu, odumieraniu bunky a jej keratinizácii. Kožné bunky obsahujú keratín, ktorý spolu s kolagénom a elastínom tvorí vrstvu epidermis odolnú voči vlhkosti, pokožka sa stáva elastickou a trvácnou. Pod trením a tlakom bunky produkujú keratín vo veľkých množstvách na ochranný účel. V dôsledku toho sa objavia kurie oká alebo výrastky. Odumreté kožné bunky sa začnú nepretržite odlupovať a sú nahradené novými. Beta-keratíny teda hrajú dôležitú úlohu v živočíšnej ríši, keďže sú hlavnou zložkou rohov a zobákov. Alfa-keratíny sú charakteristické pre ľudské telo, sú neoddeliteľnou súčasťou vlasov, pokožky a nechtov a tiež sa dostávajú do kostry kostí a určujú jej pevnosť.
Kolagén
Fibrilárnyproteíny, najmä kolagén s elastínom, sú súčasťou spojivového tkaniva, tvoria väčšinu chrupaviek, cievnych stien, šliach a iných vecí. Kolagén je u stavovcov zastúpený tretinou celkovej hmotnosti bielkovín. Jeho molekuly produkujú polyméry nazývané kolagénové vlákna. Sú veľmi pevné, vydržia obrovskú záťaž a nenaťahujú sa. Kolagén pozostáva z glycínu, prolínu a alanínu, neobsahuje cysteín a tryptofán, v malom množstve je tu prítomný tyrozín a metionín.
Hydroxyprolín a hydroxylyzín tiež hrajú dôležitú úlohu pri tvorbe fibríl. Zmeny v štruktúre kolagénu vedú k rozvoju dedičných ochorení. Kolagén je veľmi pevný a nenaťahuje sa. Každé tkanivo má svoj vlastný typ kolagénu. Tento proteín má mnoho funkcií:
- ochranné, vyznačujúce sa tým, že poskytujú pevnosť tkaniva a chráni ich pred poranením;
- podpora v dôsledku spájania orgánov a vytvárania ich foriem;
- výživný, charakterizovaný regeneráciou na bunkovej úrovni.
Aj kolagény dodávajú tkanivám elasticitu, zabraňujú vzniku kožných melanómov a podieľajú sa na tvorbe bunkových membrán.
Elastin
Vyššie sme skúmali, ktoré proteíny sú fibrilárne. Patrí sem aj elastín, ktorý má vlastnosti podobné gume. Jeho vlákna, ktoré sa nachádzajú v pľúcnom tkanive, cievnych stenách a väzivách, sa môžu natiahnuť na násobok svojej obvyklej dĺžky. Po zastavení zaťaženiaich dopadom sa vrátia do pôvodnej polohy. Zloženie elastínu obsahuje najviac prolín a lyzín, hydroxylyzín tu nie je. Funkcie fibrilárnych proteínov sú teda zrejmé. Zohrávajú dôležitú úlohu vo vývoji tela. Elastín poskytuje naťahovanie a kontrakciu orgánov, tepien, šliach, kože a pod. Pomáha orgánom obnoviť ich pôvodné rozmery po natiahnutí. Ak ľudskému telu chýba elastín, potom sa vytvoria kardiovaskulárne zmeny vo forme aneuryziem, defektov srdcových chlopní atď.
Porovnanie globulárnych a fibrilárnych proteínov
Tieto dve skupiny proteínov sa líšia tvarom molekúl. Globulárne proteíny majú polypeptidové reťazce, ktoré sú veľmi tesne skrútené do oválnych štruktúr. Fibrilárne proteíny majú polypeptidové reťazce, ktoré sú navzájom paralelné a tvoria vrstvu. Podľa mechanických vlastností sa GB nestláčajú ani nenarovnávajú, zatiaľ čo FB takúto schopnosť majú. GB sa vo vode nerozpustia, ale FB áno. Tieto proteíny sa tiež líšia vo svojich funkciách. Prvé plnia dynamickú funkciu, zatiaľ čo druhé plnia štrukturálnu. Globulárne proteíny môžu byť prezentované vo forme enzýmov a protilátok, ako aj hemoglobínu, inzulínu a iných. Príklady fibrilárnych proteínov: kolagén, keratín, fibroín a iné. Všetky tieto druhy bielkovín sú nenahraditeľné, ich nedostatočné množstvo v organizme vedie k vážnym poruchám a patológiám.
Guľové a fibrilárne proteíny teda hrajú v bežnom živote nenahraditeľnú úlohuorganizmy stavovcov. Zabezpečujú činnosť orgánov, tkanív, kože a iných vecí, plnia množstvo funkcií potrebných pre plnohodnotný rozvoj tela.
