البروتينات هي فئة من الجزيئات الكبيرة التي تؤدي وظائف مختلفة في الجسم، وتتراوح هذه الوظائف من الهضم والنقل والوظائف الهيكلية إلى الدفاع والتخزين والحركة، ويتكون كل بروتين من أحماض أمينية مرتبطة ببعضها البعض بواسطة الببتيدات لتشكيل سلسلة طويلة، وبينما تتكون هذه السلاسل من 20 نوعًا مختلفًا فقط من الأحماض الأمينية، يمكن لجسم الإنسان وحده التعبير عن مئات الآلاف من البروتينات الفريدة.
البروتينات في العمليات البيولوجية
تمتد القيمة البيولوجية للبروتين إلى ما وراء تكوين الأحماض الأمينية وقابلية الهضم، ويمكن أن تتأثر بعوامل إضافية بطريقة خاصة بالأنسجة، وفي الأفراد الأصحاء، يؤدي الظهور البطيء للأحماض الأمينية الغذائية في الوريد البابي، وبالتالي في الدورة الدموية الجهازية استجابةً لابتلاع بلعة البروتين إلى تحسين احتباس النيتروجين وتقليل إنتاج اليوريا، ويتم تعزيز ذلك عن طريق الامتصاص البطيء عند تناول البروتين فقط (مثل الكازين).
أدوار البروتينات في العمليات البيولوجية
إصلاح وبناء الأنسجة
يعد البروتين أمرًا حيويًا للوظيفة البيولوجية، حيث يتم استخدامه لبناء الأنسجة وإصلاحها، ويعد الكولاجين من أهم البروتينات البيولوجية، ويستخدم في نمو وإصلاح الجلد والعظام والأربطة والأوتار، وتستخدم البروتينات الليفية مثل الكيراتين والإيلاستين أيضًا لبناء هياكل قوية، وهي أساسية لصحة الجلد والأظافر والشعر، ويعتبر الإيلاستين هو بروتين آخر لا غنى عنه، ويسمح للأنسجة مثل الرئتين والشرايين والرحم بالعودة إلى شكلها الأصلي بعد الانقباض أو التمدد.
إيصال الرسائل
يتم تصنيف العديد من الهرمونات الرئيسية على أنها بروتينات وببتيدات، بما في ذلك الأنسولين والجلوكاجون وهرمون النمو البشري (هرمون النمو البشري)، وتنتقل هذه الهرمونات التي يتم إنتاجها وإطلاقها بواسطة أنسجة الغدد الصماء والغدد، في الدم وتوصيل رسائل كيميائية إلى الأعضاء والأنسجة المستهدفة.
وعلى سبيل المثال، يوجه هرمون ADH (الهرمون المضاد لإدرار البول) الكلى للاحتفاظ بالماء، بينما يؤدي ACTH (هرمون قشر الكظر) إلى إطلاق الكورتيزول؛ لتنظيم عملية التمثيل الغذائي وقمع الاستجابة المناعية للجسم.
تحفيز التفاعلات الأيضية
توجد الإنزيمات داخل الخلايا، وهي بروتينات تؤدي إلى تفاعلات كيميائية حيوية داخل الجسم، ويلعبون دورًا أساسيًا في دعم الحياة ومساعدة الجسم على أداء المهام اليومية، ولا تساعد الإنزيمات الجسم فقط على هضم الطعام وتفتيت الجزيئات الكبيرة مثل الكربوهيدرات والدهون، ولكنها تدعم أيضًا الأنشطة البيولوجية الأخرى مثل التنفس وتخثر الدم والتكاثر.
الحفاظ على مستوى الأس الهيدروجيني
يعد تنظيم تركيزات الحمض والقاعدة دورًا أساسيًا للبروتينات، وعلى سبيل المثال، يرتبط بروتين يسمى الهيموجلوبين بالأحماض للمساعدة في الحفاظ على مستوى طبيعي لدرجة الحموضة في الدم البشري عند 7.4، ويعتبر الفوسفات هو بروتين عازل آخر يعمل على تحييد أيونات الهيدروجين الزائدة إذا ارتفعت المستويات بشكل كبير.
ويمكننا القول أنه يزيد استخدام البروتين في الحالات الالتهابية أو الرضحية بشكل كبير في الأنسجة الحشوية التي تحتوي على معظم جهاز المناعة، وفي الجروح والأنسجة النامية، ويحدث هذا بشكل خاص عند كبار السن، الذين غالبًا ما يعانون من نشاط التهابي مزمن بسبب المرض، وقلة النشاط البدني أو عملية الشيخوخة نفسها.
