پروتئین یکی از سه درشت مغذی موجود در غذای انسان است که دریافت آن باید 15 تا 20 درصد از کل انرژی دریافتی روزانه باشد. پروتئین پس از آب، فراوان‌ترین ماده در بدن است و جزء عملکردی و ساختاری بدن محسوب می‌شود. پروتئین در اندام‌های مختلف با سرعت‌های متفاوتی که از ساعت‌ها تا سال‌ها متغیر است، تجزیه و ساخته می‌شود. پروتئین کل بدن حدود 14 تا 16 درصد از توده بدن را تشکیل می‌دهد که این مقدار حدود 11 کیلوگرم در مردان و 9 کیلوگرم در زنان است. در اثر ابتلا به بیماری، مصرف کم غذاهای حاوی پروتئین و تحرک‌نداشتن، پروتئین بدن کاهش می‌یابد و افراد ضعیف می‌شوند و توده عضلانی آن‌ها تحلیل می‌رود.
پروتئین موردنیاز برای اکثر افراد سالم، روزانه 0.8 گرم به‌ازای هر کیلوگرم وزن بدن (تقریباً 40 تا 70 گرم) است. بیماران بدحال ممکن است به 1.5 تا 2 گرم پروتئین به‌ازای هر کیلوگرم وزن بدن (تقریباً 60 تا 150 گرم در روز) نیاز داشته باشند؛ البته این مقدار اغلب در بیماران مبتلا نارسایی کلیوی یا کبدی کمتر است.
واحدهای تشکیل‌دهنده پروتئین‌ها، اسیدآمینه‌ها هستند. در مجموع 21 اسیدآمینه در بدن وجود دارد که 9 عدد از آن‌ها (ایزولوسین، لوسین، لیزین، متیونین، فنیل آلانین، ترئونین، تریپتوفان، هیستیدین و والین) ضروری هستند و باید از رژیم غذایی دریافت شوند. در واقع محتوای اسیدآمینه ضروری موجود در غذا بیانگر ارزش بیولوژیکی غذاست. به‌طورمعمول، پروتئین دریافتی شامل مخلوطی از پروتئین حیوانی و گیاهی است که پروتئین حیوانی ارزش بیولوژیکی بالاتری دارد.
پروتئین‌های موجود در غذا، در دستگاه گوارش توسط آنزیم‌های بدن و باکتری‌ها تجزیه می‌شوند؛ سپس پپتیدهای کوچک و اسیدهای آمینه آزاد شده، عمدتاً در روده کوچک جذب می‌شوند. آمینواسیدهای جذب‌شده ممکن است عملکردهای فیزیولوژیکی خاصی داشته باشند؛ اما عمدتاً برای ساخت پروتئین در بدن استفاده می‌شوند. تجزیه پروتئین در شرایط روزه‌داری، گرسنگی یا بیماری شدید افزایش می‌یابد. در این مقاله از وب‌سایت حس‌تازگی به شناخت انواع طبقه‌بندی پروتئین‌ها، آنتی‌بادی، پروتئین انقباضی، آنزیم، پروتئین هورمونی، پروتئین ساختاری، پروتئین ذخیره‌سازی، ایمونوگلوبین و پروتئین گیرنده می‌پردازیم.
طبقه‌بندی پروتئین‌ها
پروتئین‌ها را می‌توان با توجه به ساختار آن‌ها به پروتئین‌های فیبری و کروی تقسیم کرد؛ حال‌آنکه پروتئین‌ها براساس عملکردشان به هفت دسته تقسیم می‌شوند: کاتالیزور، دفاعی، انتقالی، پشتیبانی‌کننده، حرکتی، تنظیم‌کننده و پروتئین‌های ذخیره‌سازی. پروتئین‌های کروی دارای توانایی منحصربه‌فردی برای انتقال مواد از غشای سلولی هستند. برخی دیگر از این پروتئین‌ها برای تشخیص میکروب‌های خارجی و سلول‌های سرطانی استفاده می‌شوند؛ همچنین پروتئین‌های کروی نقش تنظیمی در سلول دارند، به‌عنوان‌مثال ژن‌ها را فعال یا غیرفعال می‌کنند. علاوه بر این، این نوع از پروتئین‌ها اطلاعات دریافت می‌کنند و به‌عنوان گیرنده‌های سطح سلول عمل می‌کنند. پروتئین‌های فیبری نقش ساختاری دارند. این پروتئین‌ها شامل کلاژن موجود در پوست، کراتین موجود در مو، فیبرین موجود در لخته‌های خون، رباط‌ها و تاندون‌ها می‌شوند. پروتئین‌های فیبری فراوان‌ترین نوع پروتئین در بدن مهره‌داران هستند.
آنتی‌بادی چیست
آنتی‌بادی پروتئینی است که در بدن هنگام شناسایی مواد مضری به نام آنتی‌ژن، توسط سیستم ایمنی تولید می‌شود. نمونه‌هایی از آنتی‌ژن‌ها عبارت‌اند از میکروارگانیسم‌ها (باکتری‌ها، قارچ‌ها، انگل‌ها و ویروس‌ها) و مواد شیمیایی. آنتی‌بادی‌ها توسط نوع خاصی از گلبول‌های سفید ساخته می‌شوند که به آن سلول B می‌گویند. هر نوع آنتی‌بادی منحصربه‌فرد است و از بدن در برابر یک نوع آنتی‌ژن خاص دفاع می‌کند.
آنتی‌بادی‌ها در گردش خون وجود دارند و مواد خارجی مانند باکتری‌ها و ویروس‌ها را شناسایی و خنثی می‌کنند. درواقع می‌توان گفت آنتی‌بادی بخشی از دفاع سلولی میزبان است. ساختار آنتی‌بادی از دو زنجیره سبک و دو زنجیره سنگین تشکیل شده است. در نوک آنتی‌بادی، یک ناحیه بسیار متغیر وجود دارد که به آنتی‌بادی امکان می‌دهد، انواع مختلفی از خود را بسازد و با آنتی‌ژن‌های واردشده به بدن مقابله کند.
پروتئین انقباضی چیست
پروتئین‌های انقباضی به‌طور گسترده در طبیعت توزیع شده‌اند. به نظر می‌رسد که پروتئین انقباضی نه‌تنها در اندام‌های حرکتی، بلکه در هر سلول زنده‌ای وجود دارد. اخیراً این نوع پروتئین‌ها در بافت‌های مختلفی مانند مغز، کبد، تیروئید، لوزالمعده و... شناسایی شده‌اند. البته پروتئین‌های انقباضی موجود در سلول‌های مختلف حیوانی و گیاهی، به دلیل تفاوت در شرایط و ماهیت فرایندی که در آن دخیل هستند، یکسان نیستند؛ اما ویژگی‌های آنزیمی و فیزیکوشیمیایی مشابهی دارند. پروتئین‌های انقباضی عبارت‌اند از میوزین که جزء اصلی میوفیلامنت‌های ضخیم است و اکتین که جزء اصلی میوفیلامنت‌های نازک است. میوزین فراوان‌ترین پروتئین انقباضی است.
آنزیم چیست
آنزیم‌ها نوعی پروتئین کروی‌شکل با ترکیبی کاملاً متفاوت هستند. آنزیم یک کاتالیزور بیولوژیکی و تقریباً همیشه پروتئینی است که سرعت یک واکنش شیمیایی خاص را در سلول افزایش می‌دهد. آنزیم‌ها برای تنفس، هضم غذا، عملکرد عضلات و اعصاب و غیره ضروری هستند. آنزیم‌ها در طی واکنش از بین نمی‌رود و بارها و بارها استفاده می‌شوند. یک سلول، حاوی هزاران نوع مختلف مولکول آنزیمی است که هر کدام مختص یک واکنش شیمیایی خاص هستند. لیپاز، آمیلاز، لاکتاز و مالتاز تعدادی از آنزیم‌های موجود در لوله گوارش هستند که به هضم غذا کمک می‌کنند.
پروتئین هورمونی چیست
پروتئین‌های هورمونی پروتئین‌های پیام‌رسان هستند که به هماهنگی عملکردهای خاص بدن کمک می‌کنند. این پروتئین‌ها به‌آرامی عمل می‌کنند و بر بسیاری از فرایندهای مختلف بدن ازجمله رشد، متابولیسم، عملکرد جنسی، تولیدمثل و خلق‌وخو تأثیر می‌گذارند. غدد درون‌ریز که گروه خاصی از سلول‌ها هستند، این پروتئین‌ها را تولید می‌کنند. غدد درون‌ریز اصلی شامل هیپوفیز، پینه آل، تیموس، تیروئید، غدد فوق‌کلیوی و پانکراس هستند. علاوه بر این، مردان در بیضه‌ها و زنان در تخمدان‌ها پروتئین‌های هورمونی تولید می‌شوند. برخی از پروتئین هورمون‌ها عبارت‌اند از:
- فاکتورهای رشد: فاکتورهای رشد پروتئین‌های خاصی هستند که تقسیم و تمایز سلول‌های معینی را تحریک می‌کنند. برای مثال، فاکتور رشد شبه انسولین که توسط ماهیچه‌های اسکلتی ترشح می‌شود، متابولیسم انسولین را تنظیم کرده و به ساخت پروتئین کمک می‌کند.
- تستوسترون: یک آندروژن یا یک هورمون جنسی مردانه است که نقش فیزیولوژیکی آن تحریک رشد و تکامل اندام‌های جنسی مردانه و ایجاد ویژگی‌های مردانه است. تستوسترون بر سیستم عصبی، ماهیچه‌های اسکلتی، مغز استخوان، پوست، مو و اندام‌های جنسی تأثیر می‌گذارد.
- کورتیزول: کورتیزول که به آن هورمون استرس نیز گفته می‌شود، یک هورمون استروئیدی است که در قشر آدرنال کلیه تولید می‌شود. این هورمون به دلیل داشتن هسته استروئیدی، می‌تواند بدون نیاز به گیرنده از غشای سلولی عبور کند.
پروتئین ساختاری چیست
پروتئین‌های ساختاری اجزای به‌نسبت جزئی اما تأثیرگذار دیواره سلولی هستند. این پروتئین‌ها به سه گروه مجزا تقسیم می‌شوند؛ اما ویژگی‌های مشترکی نیز دارند. سه گروه اصلی این پروتئین‌ها عبارت‌اند از: گلیکوپروتئین‌های غنی از هیدروکسی پرولین، پروتئین‌های غنی از پرولین و پروتئین‌های غنی از گلیسین. این پروتئین‌ها در سلول‌های تحت‌فشار مکانیکی فراوان هستند و اعتقاد بر این است که وجود آن‌ها باعث تقویت دیواره سلولی می‌شود.
پروتئین ذخیره‌سازی چیست
پروتئین‌های ذخیره‌سازی برای موجودات زنده به‌عنوان ذخایر بیولوژیکی یون‌های فلزی و اسیدهای آمینه عمل می‌کنند. این پروتئین‌ها در دانه‌های گیاهان، سفیده تخم‌مرغ و شیر یافت می‌شوند. فریتین نمونه‌ای از پروتئین ذخیره‌ای است که آهن را ذخیره می‌کند. پروتئین‌های ذخیره‌سازی موجود در دانه‌ها در طول جوانه‌زنی دانه، منابع اسیدهای آمینه را برای رشد جوانه فراهم می‌کنند.
در گیاهان، یک پروتئین زمانی به‌عنوان پروتئین ذخیره‌سازی طبقه‌بندی می‌شود که در دانه گیاه به مقدار زیاد انباشته شود، در طول جوانه‌زنی و رشد اولیه گیاه به اسیدهای آمینه تشکیل‌دهنده تجزیه شود و درنهایت دارای سطح بالایی از اسیدهای آمینه غنی از نیتروژن باشد.
اگرچه پروتئین‌های ذخیره‌سازی موجود در دانه‌ها معمولاً از نظر بیولوژیکی فعال نیستند، برخی از آن‌ها دارای عملکردهای متابولیکی خاصی هستند. نمونه‌هایی از این پروتئین‌ها عبارت‌اند از مهارکننده‌های پروتئاز که در مقادیر زیادی در بسیاری از دانه‌های حبوبات تجمع می‌یابند و مهارکننده‌های β-آمیلاز و پروتئاز موجود در غلات.
ایمونوگلوبولین چیست
ایمونوگلوبین پروتئینی است که توسط سلول‌های B و سلول‌های پلاسما (انواع گلبول‌های سفید خون) ساخته می‌شود و به بدن در مبارزه با عفونت کمک می‌کند. برخی از ایمونوگلوبولین‌ها ممکن است در مقادیر بالاتر از حد طبیعی، در بیماران مبتلا به شرایط خاص یا انواع خاصی از سرطان، ازجمله مولتیپل میلوما و ماکروگلوبولینمی والدنستروم، یافت شوند. اندازه‌گیری میزان ایمونوگلوبولین‌های خاص در خون و ادرار ممکن است، به تشخیص سرطان کمک کند یا مشخص کند که درمان بیماری سرطان تا چه حد مؤثر بوده است یا اینکه آیا سرطان عود کرده است یا خیر. در واقع برخی از ایمونوگلوبولین‌ها ممکن است به‌عنوان نشانگر تومور استفاده شوند.
پروتئین گیرنده چیست
پروتئین گیرنده پروتئینی با ساختار سه‌بعدی است که در انتقال داروها از محیط خارجی به داخل سلول نقش دارد. هنگامی که یک مولکول خاص به پروتئین گیرنده متصل می‌شود، پروتئین گیرنده می‌تواند سیگنالی را به سلول منتقل کند.
پروتئین‌ها درشت مولکول‌هایی ضروری هستند که نقش حیاتی در بدن انسان دارند. پروتئین‌ها از اسیدهای آمینه تشکیل شده‌اند و در عملکردهای مختلف بدن نقش دارند، از جمله ساخت و ترمیم بافت‌ها، فعالیت سیستم ایمنی، به‌عنوان آنزیم برای واکنش‌های بیوشیمیایی و به‌عنوان مولکول‌های سیگنال‌دهنده. اهمیت پروتئین را برای بدن نمی‌توان نادیده گرفت. پروتئین‌ها برای رشد و نمو، حفظ توده عضلانی و تنظیم متابولیسم ضروری هستند. آن‌ها همچنین در انتقال مولکول‌ها در سراسر بدن و شکل‌دهی ساختار سلول‌ها نقش دارند. در بدن انسان انواع مختلفی از پروتئین‌ها بر اساس ساختار و عملکرد آن‌ها طبقه‌بندی می‌شود. این انواع عبارت‌اند از:
- پروتئین‌های ساختاری مانند کلاژن در بافت‌های همبند و کراتین در مو و ناخن که ساختار سلول‌ها و بافت‌ها را تشکیل می‌دهند.
- آنزیم‌ها که با فرایندهای شیمیایی، واکنش‌های بیوشیمیایی را در بدن تسریع می‌کنند.
- آنتی‌بادی‌ها که بخشی از سیستم ایمنی هستند و به دفاع از بدن در برابر عوامل بیماری‌زا مانند باکتری‌ها و ویروس‌ها کمک می‌کنند.
- هورمون‌ها مانند انسولین که فرایندهای فیزیولوژیکی مختلف را در بدن تنظیم می‌کنند.
- پروتئین‌های انتقالی مانند هموگلوبین یا لیپوپروتئین‌ها که اکسیژن یا لیپیدها را در سراسر بدن جابه‌جا می‌کنند.
- پروتئین‌های انقباضی که در بافت‌های عضلانی یافت می‌شوند و در انقباض و حرکت ماهیچه‌ها نقش دارند.
- پروتئین‌های ذخیره‌سازی مانند کازئین موجود در شیر یا فریتین برای ذخیره آهن که در مواقع ضروری به‌عنوان منبع اسیدهای آمینه عمل می‌کنند.
درنتیجه، پروتئین‌ها به دلیل عملکردهای متنوعی که در بدن انسان دارند برای سلامت عمومی بدن انسان و جانوران حیاتی هستند. مصرف مقدار کافی پروتئین با ارزش بیولوژیک بالا از طریق رژیم غذایی برای حفظ سلامت ضروری است.
منابع:
- https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/body-protein
- https://www.genome.gov/genetics-glossary/Antibody
- https://medlineplus.gov/ency/article/002223.htm
- https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/contractile-protein
- https://www.genome.gov/genetics-glossary/Enzyme
- https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/structural-protein
- https://www.cancer.gov/publications/dictionaries/cancer-terms/def/immunoglobulin
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK513460/
- https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/receptor-protein#:~:text=Receptors%20are%20a%20special%20class,ligand%20will%20eventually%20diffuse%20away.
- https://www.physio-pedia.com/Proteins
- https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/receptor-protein
- https://www.medicalnewstoday.com/articles/319704
- https://medlineplus.gov/hormones.html
دیدگاه‌ها
(0)