İnsan Vücudunda ve Hücrelerde Protein Fonksiyonları

   Hayati Kimyasallar

Proteinler vücudumuzun hayati bileşenleridir. Vücudun yapısının bir parçasını oluştururlar ve taşınmamıza, vücudumuzun etrafına oksijen dağıtmamıza, yaralandığımız zaman kanın pıhtılaşmasına, enfeksiyonlarla savaşarak, hücrelerin içine ve dışına taşınmasına, kimyasal tepkimeleri kontrol etmemize ve vücudun bir kısmından diğerine mesajlar taşınmasına yardımcı olurlar.
Protein molekülleri amino asit zincirlerinden yapılır. Vücudumuz, yediğimiz proteinleri sindirir ve onları kan dolaşımında emilen bireysel amino asitlere dönüştürür.
Diyetteki iyi protein kaynakları et, kümes hayvanları, balık, süt ürünleri, yumurtalar, baklagiller (fasulye, mercimek ve bezelye) ve fındıktır. Çoğu beslenme uzmanı, eğer bu besinler diyetimizin bir parçasıysa, yağsız et ve düşük yağlı süt ürünleri tüketmemizi önermektedirler.

Kandaki Hemoglobin, Fibrinojen ve Albümin

Kırmızı kan hücreleri, hücrelerin rengini veren hemoglobin adı verilen bir protein içerir. Hemoglobin akciğerlerden oksijen alır. Kırmızı kan hücreleri vücutta dolaşırken, hemoglobin doku hücrelerine oksijen salar. Bunlar, sindirilen gıdalardan enerji  ve ihtiyaç duydukları maddeleri üretmek için oksijene ihtiyaç duyarlar.
Kanın sıvı kısmı plazma olarak adlandırılır. Kan pıhtılaşma sürecine dahil olan fibrinojen olarak adlandırılan bir protein içerir. Bir kan damarı bozulduğunda, bir dizi kimyasal reaksiyon fibrinojeni fibrin adı verilen katı bir proteine dönüştürür. Fibrin lifleri, kaçan kanı yakalayan yaralı alan üzerinde bir ağ oluşturur. Kafes ve sıkışan kan, kan pıhtısını oluşturur.
Albumin kan plazmasındaki başka bir proteindir. Suda kan tutmaya ve damarlarda doğru miktarda sıvı tutmaya yardımcı olur. Albumin ayrıca bilirubini karaciğere taşır. Bilirubin, eski ve hasar görmüş kırmızı kan hücrelerinde hemoglobin yıkımından yapılan bir atık maddedir. Karaciğer, bilirubini, atılabilen bir forma dönüştürür.

Antikorlar ve Tamamlayıcı Sistem

Proteinler, enfeksiyonlarla savaşır. Bunun için bağışıklık sistemimizde önemlidir. Örneğin, kan, B lenfositi veya bir B hücresi adı verilen bir beyaz kan hücresi tipi tarafından yapılan proteinler olan antikorları içerir. Antikorlar, bakteriler ve virüsler gibi istilacılarla savaşır.
Kandaki belirli proteinler ve hücre zarına bağlı belirli proteinler kompleman sistemini oluştururlar. Bu sistem bağışıklık sisteminde bir dizi işleve sahiptir. Aktifleşmiş tamamlayıcı moleküller, bir enfeksiyon mevcut olduğunda, fagositlerin (işgalcileri içine çeken ve yok eden beyaz kan hücrelerinin) çekilmesine neden olur. Tamamlayıcı moleküller ayrıca lizis (patlama) bakterilerine neden olurlar.

Akciğerde Aktin, Myosin, Miyoglobin ve Ferritin

Aktin ve myosin, kaslarda filaman olarak bulunan proteinlerdir. Kalsiyum iyonları mevcut olduğunda, filamanlar birbirinin üzerine kaymaktadır ve kasın büzülmesine neden olmaktadır.
Miyoglobin, oksijene bağlanan kaslarda kırmızı bir pigmenttir. Enerji üretmesi gerektiğinde oksijeni kas hücrelerine bırakır.
Ferritin, demir depolayan ve gerektiğinde serbest bırakan hücrelerdeki bir proteindir. Ferritin iskelet kaslarında ve ayrıca karaciğer, dalak, kemik iliği ve vücudun diğer bölgelerinde bulunur. Kanda az miktarda ferritin bulunur.

Hücre Zarları

Hücrenin dış tabakasına hücre zarı denir. Zar, çift katmanlı bir fosfolipit, kolesterol molekülleri ve protein molekülleri ile yapılır.
Membran proteinleri üç kategoriye ayrılır.
– Periferal proteinler, bir zarın yüzeyinde bulunurlar, ancak fosfolipit iki tabakalıya kısa bir mesafeyi uzatabilirler. Periferal protein ve hücre zarı arasındaki bağ geçicidir.
– İntegral proteinler, sadece zar yüzeyinde değil, aynı zamanda membrana nüfuz ederler. Bir bütünleyici protein ve fosfolipit arasındaki bağ kalıcıdır.
– Lipit bağlı proteinler, tamamen fosfolipit iki tabakanın içinde bulunur ve membran yüzeyine uzanmaz. Diğer membran proteinlerinden daha nadirdirler.

Membran Proteinlerinin Fonksiyonları

Membranlardaki protein molekülleri çeşitli fonksiyonlara sahiptir. Bazı maddeler, maddelerin zardan geçmesine izin veren kanallar oluşturur. Diğerleri ise hücre zarından maddeler taşır. Bazı zar proteinleri enzim olarak hareket eder ve kimyasal reaksiyonlara neden olur. Diğerleri, hücrenin yüzeyindeki belirli maddelere katılan reseptörlerdir.
Etken bir reseptör örneği, bir reseptör proteinine insülinin birleştirilmesidir. İnsülin, pankreas tarafından üretilen bir protein hormonudur. İnsülin ve reseptörün birleşmesi, zarın glukoza daha geçirgen olmasına neden olur. Bu, besin olarak kullanıldığı hücreye girmek için yeterli glikoz sağlar.
Reseptör aktivitesinin bir başka örneği, uyarılmış bir nöronun (veya sinir hücresinin) sonunda salınan bir nörotransmitterin, bir sonraki nöronda bir protein reseptörüne bağlanmasıdır. Bu bağlanma, bir sinir uyarımının, ikinci nöronda üretilmesine neden olmaktadır ve sinir uyarılarının bir nörondan diğerine ilerlediği yöntemdir.

Sinyal Proteinleri ve Hormonları

Sitokinler, diğer hücrelerle iletişim kurmak için hücreler tarafından salınan küçük proteinlerdir. Enfeksiyon mevcut olduğunda sıklıkla bağışıklık sisteminde görülürler. Sitokinler, enfeksiyonla savaşan T lenfositleri olarak da adlandırılan T hücrelerini üretmek için bağışıklık sistemini uyarır.
Bazı hormonlar protein molekülleridir. Örneğin, eritropoietin, kemik iliğinde kırmızı kan hücresi üretimini uyarmak için böbrekler tarafından yapılan bir protein hormonudur. HCG (Human Chorionic Gonadotropin), embriyo tarafından üretilen ve erken gebelik sırasında plasenta tarafından üretilen bir protein hormondur. Onun işlevi, gebeliğin devam etmesini desteklemek için bir kadının vücudunda doğru östrojen ve progesteron düzeylerini korumaktır. Hamilelik testleri, bir kadının idrarında veya kanında HCG’yi kontrol eder. HCG mevcut ise, kadın hamile olmalıdır, çünkü embriyo veya plasenta olmaksızın hormon yapılmamaktadır.

Yapısal Proteinler

Bir hücre, protein filamentleri ve sitoskeleton adı verilen tübüller ağını içerir. Hücre iskeleti hücrenin şeklini korur ve parçalarının hareket etmesini sağlar. Bazı hücreler yüzeylerinde kirpikler denilen kısa saç benzeri uzantılara sahiptir. Diğer hücreler, flagella adı verilen bir veya daha fazla uzun uzantıya sahiptir. Kirpikler ve flagella protein mikrotübüllerinden yapılır ve hücreyi hareket ettirmek veya hücreyi çevreleyen sıvıları hareket ettirmek için kullanılır.
Keratin, deri, saç ve tırnaklarımızda bulunan yapısal bir proteindir. Kollajen protein lifleri, kaslar, tendonlar, bağlar ve kemikler dahil olmak üzere vücudun birçok yerinde bulunur. Kollajen ve elastin adı verilen başka bir protein sıklıkla birlikte bulunur. Kolajen lifleri güç sağlar ve elastin lifleri esneklik sağlar. Kolajen ve elastin akciğerlerde, kan damarlarının duvarlarında ve deride bulunur.

Enzimler

Enzimler, vücuttaki kimyasal reaksiyonları katalize eden (hızlandıran) kimyasallardır. Enzimler olmadan, reaksiyonlar çok yavaş gerçekleşir veya hiç gerçeklezmezler.
Sindirim enzimleri, yediğimiz gıdaları parçalayarak, ince bağırsağın iç yüzeyinden emilen küçük parçacıklar üretir. Parçacıklar, vücudumuzun etrafına hücrelere taşıyan kan dolaşımına girerler. Hücreler sindirilmiş gıda parçacıklarını besin olarak kullanırlar.

Enzimler Nasıl Çalışır?

Enzimler, reaksiyona giren kimyasal veya kimyasallarla (substrat veya substratlar) birleşerek çalışır. Bir substrat molekülü, aktif bölge olarak bilinen enzim molekülü üzerindeki bir yere birleşir. Bir anahtar gibi birbirine uyan ikisi bir kilidin içine girer, bu nedenle enzim eyleminin tarifi genellikle kilit ve anahtar teorisi olarak adlandırılır. Bazı reaksiyonlarda (veya bunların çoğunda) aktif bölgenin, enzim aktivitesinin indüklenmiş fit modeli olarak bilinen alt tabakaya uyması için şeklini hafifçe değiştirdiğine inanılmaktadır.

Temel Amino Asitler ve Komple Proteinler

Vücudumuz, vücut proteinlerimizi yapmak için gerekli olan bazı amino asitleri yapabilir, ancak diğerlerini diyetimizden almalıyız. Yapabileceğimiz amino asitler “nonessential” amino asitler olarak adlandırılırken, yapamadıklarımız “temel” amino asitler olarak adlandırılır. Bununla birlikte, iki tip arasındaki ayrım her zaman açık değildir, ancak yetişkinler çocukların yapamayacağı bazı amino asitleri yapabilirler.
Diyetimizde yeterli miktardaki tüm temel amino asitleri içeren bir proteine ​​tam bir protein denir. Hayvansal kaynaklardan elde edilen proteinler tam proteinlerdir. Soya fasulyesi proteini gibi bazı istisnalar olmasına rağmen, bitki proteinleri genellikle eksiktir. Farklı bitkiler farklı esansiyel amino asitlere sahip olmadıklarından, çeşitli bitkisel besinleri yiyerek bir kişi ihtiyaç duyduğu tüm amino asitleri elde edebilir. Bazı formlardaki proteinler vücudumuzun yaşam için gerekli kimyasalları yapmasını sağladığı için diyetimizin hayati bir parçasıdır.

Kaynakça:
https://owlcation.com/stem/Essential-Functions-of-Body-Proteins

Yazar: Katibe Melis Dinçer