Deri, saç, tırnak, boynuz gibi yapıların ana maddesinin protein olduğunu biliyor musunuz? Örümcek ağını oluşturan ipek de protein yapısındadır. Büyük oranda glisin, alanin ve serin amino asitleri içerir. Sıvı hâlde salgılanır, dışarı atılırken yapısı değişir ve sertleşir. Örümcek ağında tek bir iplik bir çok iplikçikten oluşmuştur. Naylon kadar sağlam olan örümcek ipeği naylondan daha elastiktir.
Canlılarda proteinler yapısal özelliklerinin yanı sıra bazı canlılık olaylarının gerçekleşmesinde işlevsel olarak görev alır. Örneğin hemoglobin protein yapılı oksijen taşıyan bir moleküldür. Kandaki glikoz düzeyinin dengelenmesinde görev alan insülin bir hormondur ve protein yapısındadır.
Proteinler büyük ve karmaşık yapılı organik bileşiklerdir. Diğer organik bileşiklerde bulunan karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O) atomlarıyla birlikte proteinlerde azot (N) elementi de yer alır. Ayrıca yapılarında kükürt (S) ve fosfor (P) da bulunabilir.
Proteinlerin temel yapı birimleri amino asitlerdir. Bir amino asidin yapısında amino grubu (NH2 ), karboksil grubu (-COOH) ve radikal grup (R) vardır. Radikal değişken grup demektir. Radikal grubun farklı olması amino asitlerin çeşitliliğini sağlar. Örneğin amino asitte radikal grup olarak hidrojen atomu bulunursa glisin, CH3 (metil grubu) bulunursa alanin amino asidi oluşur.
Laboratuvarda değişik radikal gruplar eklenerek amino asit çeşitleri elde edilebilir. Amino asitler birbirlerine amino ve karboksil gruplarıyla bağlanır.
Aşağıda görüldüğü gibi iki amino asidin birleşmesi sırasında bir molekül su çıkarak peptit bağı kurulur. İki amino asidin bir peptit bağıyla birleşmesi sonucu dipeptit; üç amino asidin iki peptit bağıyla birleşmesinden de tripeptit; çok sayıda amino asidin birleşmesiyle polipeptit oluşur. Bazı proteinler birden fazla polipeptidin birleşmesiyle oluşmuş yapılardır.
Çok sayıda amino asit dehidrasyon sentezi sonucu birleşerek proteinleri oluştururken proteinler hidrolizle yapı birimleri olan amino asitlere ayrışır.
Doğada proteinlerin yapısına katılan yirmi çeşit amino asit bulunur. Bu amino asitlerden sekiz tanesi insan vücudunda sentezlenemez. Vücudumuzun işlevlerini yerine getirebilmesi için besinlerle dışarıdan almamız gereken amino asitlere temel (esansiyel) amino asitler denir. Bitkiler bütün amino asitleri kendileri sentezleyebilirken hayvanlar temel amino asitleri besinlerle dışarıdan hazır alır.
Hücrede sentezlenen protein her canlıda kendine özgüdür. Çünkü proteini oluşturan amino asitlerin çeşidi, sayısı ve dizilişleri hücre DNA’sı tarafından her canlıda farklı şekilde belirlenir. Protein sentezi sırasında amino asitlerin dizilişi genlerle kontrol edilir.
Isıtma, yüksek basınç ve tuz derişimi gibi etkenler proteinlerin yapısını bozar. Bu olaya denatürasyon denir. Proteinlerin yapısının bozulduğunu yağda yumurta pişirdiğimizde gözlemleyebiliriz. Yapısı bozulan protein artık biyolojik olarak aktif olmayan bir proteindir. Çünkü denatürasyona neden olan tepkimeler geri dönüşlü değildir.
Proteinlerin Organizmadaki Görevleri
Proteinlerin organizmadaki görevlerini şu şekilde sıralayabiliriz.
- Proteinler kıkırdak, kemik, kas vb. dokuların yapısına katılır.
- Proteinler hücre zarının yapısına katılarak madde geçişlerinde önemli rol oynar.
- Bitki ve hayvanlarda vücutta farklı metabolik olayların düzenlenmesinde görev alan bazı hormonların yapısında proteinler bulunur.
- Proteinler vücudun bağışıklık sisteminde görev alır.
- Proteinler çeşitli tepkimelerin gerçekleşmesini sağlayan enzimlerin yapısına katılır.
- İnsan vücudunda yıpranan hücrelerin yerine yenilerinin yapılması proteinler sayesinde olur.
- Proteinler alyuvarlarda bulunan hemoglobinin bir kısmını, kan proteinlerinden olan albumin, globulin ve fi brinojenin yapısını oluşturur.
- Proteinler hücre içi ve hücre dışı sıvı dengesinin korunmasında rol alır.
- Vücuda karbonhidrat ve yağların yeterli alınmadığı durumlarda proteinler enerji sağlamak için kullanılır.
- Proteinler hücre içi ve hücre dışı sıvılarda oluşan pH değişikliklerini dengeler.
- Proteinler büyüme ve gelişme sırasında yeni hücrelerin yapımında, dokuların onarımında görev alır.
İhtiyaçtan fazla tüketilen proteinler vücutta karbonhidrat ve yağa dönüştürülerek depo edilir.
Vücuda yeterli protein alınmadığında yaraların iyileşmesi gecikir, savunma sistemi zayıfl ar ve mikroplara karşı direnç azalır. Hastalık riski artar. Büyümekte olan çocukların zihinsel gelişimi olumsuz yönde etkilenir.
