پروتئینها متنوعترین گروه مولکولهای زیستی از نظر ساختار شیمیایی و عملکردی هستند و در بسیاری از فرآیندهای یاختهای نقش مهمی ایفا میکنند.
پروتئینها به صورت آنزیم، به عنوان کاتالیزورهای زیستی عمل میکنند.
آنها با افزایش امکان برخورد مناسب مولکولها و کاهش انرژی فعالسازی واکنش، سرعت واکنش شیمیایی خاصی را بسیار زیاد میکنند.
آنزیمها بخشی به نام جایگاه فعال دارند که یک بخش اختصاصی است.
شکل جایگاه فعال با شکل پیشماده مکمل است و به همین دلیل آنزیمها عمل اختصاصی دارند.
آنزیمها در پایان واکنشها دستنخورده باقی میمانند و یاخته میتواند بارها از آنها استفاده کند.
مثال
آنزیمهای مؤثر در همانندسازی دنا (مثل دنابسپاراز و هلیکاز) و آنزیمهای ترشحی دستگاه گوارش (مثل آمیلاز بزاق).
بعضی پروتئینها به صورت گیرنده در سطح یاختهها قرار دارند و امکان تبادل اطلاعات یا شناسایی را فراهم میکنند.
مثال
گیرندههای آنتیژنی در سطح لنفوسیتها
بیشتر هورمونها، از جمله اکسیتوسین و انسولین، پروتئینی هستند و پیامهای بین یاختهای را در بدن جانوران مبادله میکنند.
پروتئینهایی مانند مهارکنندهها نقشهای تنظیمی متعددی را در فعال و غیرفعال کردن ژنها بر عهده دارند.
پروتئینهایی مثل هموگلوبین در خون، گازهای تنفسی (مانند اکسیژن) را منتقل میکنند.
پروتئینهای موجود در غشا، مانند پمپ سدیم-پتاسیم، یونها را در عرض غشا جابهجا میکنند. این پمپ فعالیت آنزیمی نیز دارد.
انقباض ماهیچهها ناشی از حرکت لغزشی دو نوع پروتئین به نامهای اکتین و میوزین روی یکدیگر است.
کلاژن پروتئینی است که باعث استحکام بافت پیوندی میشود و در ساختار زردپی و رباط فراوان است.
مثال جالب: پایداری در گرما
باکتریهایی که در چشمههای آب گرم زندگی میکنند، آنزیمهایی دارند که در دمای بالا (مثلاً ۸۰ درجه سانتیگراد) بیشترین فعالیت را دارند. دنای این باکتریها نیز درصد زیادی باز G و C (گوانین و سیتوزین) دارد تا با سه پیوند هیدروژنی که بین آنها برقرار میشود، استحکام و ثبات بیشتری داشته باشد.
صحیح و غلط
pH و دما دو عامل اصلی هستند که با تأثیر بر پیوندهای شیمیایی پروتئین، میتوانند باعث تغییر شکل آنزیم و در نتیجه تغییر در فعالیت آن شوند.
صحیح؛ تغییر pH میتواند با تأثیر بر پیوندهای شیمیایی باعث تغییر شکل آنزیم شود. همچنین دمای بالا میتواند باعث شکل غیرطبیعی یا برگشتناپذیر پروتئین (آنزیم) و غیرفعال شدن آن شود.
کدام یک از نقشهای زیر، به طور همزمان توسط پمپ سدیم-پتاسیم در غشای یاخته انجام میشود؟
الف فقط نقش آنزیمی
ب فقط نقش انتقال فعال
ج نقش آنزیمی و انتقال فعال
د نقش گیرندهای و ساختاری
ج نقش آنزیمی و انتقال فعال؛ پمپ سدیم – پتاسیم یونهای سدیم و پتاسیم را جابهجا میکند (نقش انتقال) و فعالیت آنزیمی هم دارد.