Proteinler – Canlıları oluşturan temel maddeler – 6

Protein ilk kez 1838 yılında J.J. Berzelius tarafından isimlendirilmiştir. Mikro dünyanın devasa boyuttaki molekülleridir. Resimde bir protein molekül modeli görülüyor. Okla işaretlenen yerlerin birinde görülen altıgen, 6 karbonlu bir bölüm, bir diğeri 5 azotlu, bir diğeri de bunların ikisinin bir arada bulunduğu bölümdür. Azot ve karbon farklı biçimlerde birleşerek farklı işlevler üstlenirler. Resimde V şeklindeki çubuklar ise iki hidrojen ve bir oksijen atomu, yani su molekülleridirler. Burada su molekülleri proteinin ortasındaki bir delikten geçiyorlar. Böyle bir molekül yapısı hücre zarında veya hücre çekirdek zarında olabilir. Görevi kontrollü geçişler sağlamaktır. 

Proteinler birbirlerinden bağımsız olabildikleri gibi birlikte çalışıp bir iş görebilir, bir araya gelip bir kompleks oluşturabilirler. Proteinler önce üçe ayrılabilir: Basit, bileşik (karmaşık) ve türev. Basit proeine örnek albuminlerdir. Karmaşıklara örnek glikoproteinlerdir. Türev de proteinin biraz değişikliğe uğramış biçimidir. 

İşlevine göre iki türlü protein vardır: Yapısal proteinler, kimyasal proteinler. Yapısal proteinler bir organizmada yapılanma için kullanılır. Kimyasal proteinler organizmadaki kimyasal reaksiyonların gerçekleşmesi işine yarar. Bunlar vücudu korurlar, sentez gibi işlerde çalışırlar. DNA’yı çözen enzimler de kimyasal proteinlerdendir. 

Saç, kıl (keratin), tırnak (keratin), kaslar (miyosin), deri (kolajen), glikoprotein (karbonhidratlara bağlanan proteinler), ligamentler (kolajen artı glikoprotein), göz kornea tabakası (kolajen/keratin), vs. gibi proteinler yapısal proteinlerdir. 

Oksijen taşıyan kırmızı kan hücreleri alyuvarlar, vücudu dışarıdan gelen etkilere karşı koruyan, hidrojen peroksit üretip bakterileri öldüren beyaz kan hücreleri akyuvarlar vs. gibi hücreler kimyasal proteinlerdir. 

Daha özelleşmiş olarak proteinlerin vücutta çok çeşitli görevleri vardır: 

1- Katalizör proteinler 

2- Taşıyıcı ve depolayıcı proteinler 

3- Koordineli hareketten sorumlu proteinler 

4- Mekanik destek sağlayıcı proteinler 

5- Bağışıklık koruma sağlayıcı proteinler 

6- Sinir atışlarınının oluşumundan iletiminden sorumlu proteinler 

7- Büyüme vecinsel farklılaşmanın kontrolünden sorumlu proteinler 

8- Hiçbir sınıflamaya girmeyen proteinler 

Bunların kimi yapısal, kimi kimyasal proteinlerdendir. Burada bütün proteinleri sayma şansımız yok. Hiçbir sınıfa girmeyen proteine örnek olarak kutop bölgelerinde canlıların donarak ölmesini engelleyen antifriz proteinleri söyleyebilirim. 

Proteinlerhücre içinde sentez edilirler. Bir kimyasal işlemin olabilmesi için ortamda bazen yalnız bir enzim molekülünün olması yeterli olabilir. Enzimler kimyasal işlemler sırasında reaksiyona nasıl girdilerse öyle çıkarlar. Ama işlem süresini çok kısaltırlar. Bunun anlamı şudur. Bazı reaksiyonlar enzimler olmasa da gerçekleşebilir ama gerçekleşmesi çok uzun sürer. Enzim veya katalizör sentez veya işlem süresini çok kısaltır. Yıllar sürecek bir reaksiyon birkaç saniyede oluverir. 

İnsülin bir kimyasal proteindir. Arada iki noktadan birbirine bağlanmış iki aminoasit zinciri biçimindedir. Karaciğer tarafından salgılanır. Görevi kanda bulunan şeker molekülünü hücrenin içine sokmaktır. Hücreye giren şeker molekülü parçalanır ve hücre enerji elde eder. İnsülün eksikliği bizim şeker hastalığı veya diyabet diye bildiğimiz hastalıktır. Bu durumda şeker molekülü hücreye giremez, idrarla atılamaz, kanda birikir ve damarların tıkanmasına sebep olur. Bu durumda insülinin iğne yoluyla dışarıdan kana verilmesi gerekir. Fakat karaciğerin sınırlı olarak ürettiği insülin yeteri kadar nereden bulunacak? Neyse ki insülin artık laboratuarlarda üretilebilmektedir. Daha önce söylediğim gibi, karaciğeri fazla insülün üretmeyen bir hasta bunu iğne yoluyla alırsa, enerjinin hesaplı kullanılması ilkesi nedeniyle karaciğer insülin üretimini tümüyle bırakır. 

Köpekler dondurmayı çok severler ama doğuştan şeker hastasıdırlar. Köpeğiniz seviyor diye dondurma verirseniz onu kendi elinizle öldürmüş olursunuz. 

İnsülin kırınım analizi denen bir metod ile molekül yapısı ve aminoasit dizilişi çözülen ilk proteinlerdendir. 1958’de Frederick Sanger bu sayede Nobel Kimya Ödülü’nü almıştır. 

Proteinler birçok işe yaradığı gibi yüksek bir molekül olarak yalnız başka canlıların değil, aynı zamanda onu taşıyan canlı için de besin kaynağıdır. Bilindiği gibi aç kalan canlıların kasları erimeye başlar. Vücut kas proteinlerini parçalayarak enerjiye çevirir ve yok olma yani ölüm süresinin gecikmesini sağlar.