Protein
En basitinden en gelişmişine kadar bütün canlılar, biyomolekül adı altında toplanan birtakım organik maddelerden oluşur. Bunlardan biri de proteinlerdir. Örneğin insanda toplam vücut ağırlığının yaklaşık yüzde 12’si protein, yüzde 70’i su, yüzde 15’i yağlar, geri kalanı da karbonhidratlar, nükleik asitler ve çeşitli tuzlardır. Oranı canlıdan canlıya değişen bu biyomoleküllerden her birine yaşam süreçlerinde kuşkusuz çok önemli görevler düşer. Ama proteinlerin bu süreçlerdeki rolü, bütün öbür biyomolekülleri geride bırakacak kadar önemlidir. Çünkü “enzim” denen proteinler olmasa, yaşamın temeli olan biyokimyasal tepkimelerden hiçbiri gerçekleşemezdi. “İlk” ya da “birincil” anlamındaki Yunanca protos sözcüğünden türetilmiş protein adı da bu bileşiklerin canlıların yaşamındaki ayrıcalıklı yerini vurgular.
Her canlının hücrelerinde, yalnızca o türe özgü olan çeşitli proteinler bulunur. Başka bir deyişle, hiçbir canlının protein molekülü başka bir canlı türünün protein molekülüne benzemez. Ayrıca canlıların ürettiği birçok madde, örneğin yumurta akı, boynuz, kıl, tırnak ve ipek de gene protein yapısındadır.
Proteinler, kimyasal açıdan polimer olarak tanımlanan çok karmaşık yapılı organik bileşiklerdir. Her polimer, monomer denen daha küçük birimlerin ya da moleküllerin birbirine eklenmesinden oluşmuş uzun bir molekül zinciri biçimindedir. Proteinlerdeki bu molekül zincirleri, aminoasit denen çok sayıda monomerin peptit bağlarıyla birleşmesinden oluşur. Aminoasitlerin yapısında ise temel olarak karbon, hidrojen, oksijen ve azot, ayrıca çoğunda kükürt ve fosfor gibi kimyasal elementler bulunur. Proteinlerin yapıtaşları olan çeşitli aminoasitler değişik bir düzenleme içinde birbirine eklendiğinde değişik bir protein molekülü ortaya çıkar. Kısacası, proteinlerin yapısında yer alan 20 kadar aminoasidin molekül zinciri içinde yer değiştirmesiyle, birbirine benzemeyen sonsuz sayıda protein molekülü oluşabilir.
Yeşil bitkiler, topraktan aldıkları azotu ve fotosentez sonucunda açığa çıkan maddeleri birleştirerek kendileri için gerekli olan aminoasitleri yapabilirler. Hayvanlar ise aminoasit gereksinimlerini yedikleri yeşil bitkilerden ve öbür hayvanlardan karşılamak zorundadırlar. Yiyeceklerdeki proteinler sindirim sırasında parçalanarak temel bileşenlerine, yani aminoasitlerine ayrılır. Daha sonra dokulardan emilerek kan dolaşımıyla vücudun her yanma taşman bu aminoasitler, o canlının büyümesi, dokularını yenilemesi ve yaşamını sürdürmesi için gerekli olan kendi proteinlerine dönüştürülmek üzere hücrede yeniden bireşimlenir.
Yumurta, yağsız et, peynir, balık, süt ve jelatin protein açısından zengin yiyeceklerdir. Bu yiyecekler, hem hücrenin canlı bölümünü oluşturan protoplazmanın yapımı için gerekli olan proteinleri sağlar, hem de vücudun enerji gereksinimini karşılar. Bitkilerdeki proteinlerin yapısında genellikle, insanın kendi proteinlerini üretebilmesi için gerekli olanlardan daha farklı aminoasitler bulunur. Bu nedenle, beslenmede hayvansal proteinlere yer verilmesi sağlık açısından çok önemlidir.
Protein türleri
Proteinler, çok genel bir sınıflandırmayla, yapısal ve işlevsel proteinler olarak iki gruba ayrılır.
Yapısal proteinler, gerçek anlamda dinamik bir işlevi olmayan, bir canlının çeşitli dokularının moleküler temelini oluşturan bileşiklerdir. İşlevsel proteinler gibi yaşam süreçlerinde doğrudan sorumluluk üstlenmeyen bu proteinler dokuların gelişmesi, büyümesi ve yenilenmesi için gereklidir. Örneğin, bağdoku ya da destekdoku denen kemik, kıkırdak, eklem bağları, kirişler ve deri gibi dokuların temel maddesi olan kollajen ile kıl, saç, tırnak, tüy gibi dokuların başlıca öğesi olan keratin yapısal proteinlerdendir.
İşlevsel proteinler içinde en önemlisi, vücuttaki yüzlerce biyokimyasal tepkimede katalizör rolü oynayan enzimlerdir. Bu tepkimeleri hızlandıran ve düzenleyen enzimlere katalitik proteinler de denir. Bütün hücrelere oksijen taşımakla görevli olan alyuvarlara kırmızı rengini veren hemoglobin de önemli işlevsel proteinlerden biridir. Gene işlevsel proteinler grubundan olan antikorlar, vücudun doğal savunma proteinleridir. Bazı işlevsel proteinler ise kasılıp gevşeyerek, yani molekül zincirinin uzunluğunu ve yönünü değiştirerek vücudun hareketinde önemli bir rol oynar. Örneğin kas dokusundaki aktin ve miyozin bu tip kasılgan proteinlerdir. Ayrıca bütün proteinler canlıların, özellikle etçil hayvanların yaşamsal enerji kaynaklarından biridir.
