Inimkeha sisaldab rohkem kui viiskümmend tuhat valku, mis erinevad oma struktuuri, struktuuri ja funktsioonide poolest. Need koosnevad erinevatest aminohapetest, millest igaüks on polüpeptiidahelas erineval positsioonil. Siiani puudub ühtne klassifikatsioon, mis võtaks arvesse valkude erinevaid parameetreid. Mõned neist erinevad molekulide kujul, siin eristatakse globulaarseid ja fibrillaarseid valke, millest räägime täna.
Globulaarsed valgud
See hõlmab selliseid valke, mille molekulides on sfäärilise kujuga polüpeptiidiahelaid. See valgu struktuur on seotud hüdrofiilse (neil on vesinikuühendid veega) ja hüdrofoobse (tõrjub vett) interaktsioonidega. Sellesse tüüpi kuuluvad eksüümid, valgulised hormoonid, immunoglobuliinid, valgud, albumiinid, aga ka valgud, mis täidavad regulatiivseid ja transpordifunktsioone. See on suurem osa inimese valkudest.
Exims
Eximes (ensüümid)leidub kõigis rakkudes, nende abiga muudetakse mõned ained teisteks, kuna need muudavad dramaatiliselt transformatsioonide kiirust, aidates kaasa lagunemissaadustest ainete lagunemisele, lõhenemisele ja sünteesile. Kõikides kehas toimuvates reaktsioonides mängivad nad katalüsaatori rolli, reguleerivad ainevahetust. Tuntakse üle viie tuhande erineva ensüümi. Kõik nad teevad kuni mitu miljonit toimingut sekundis. Kuid need aitavad kaasa teatud reaktsioonide kiirendamisele, avaldades mõju ainult teatud ainetele. Ensüümid eemaldavad surnud rakud, toksiinid ja mürgid. Need on kõigi kehas toimuvate protsesside katalüsaatorid ja kui neist ei piisa, siis inimese kehakaal suureneb tänu jääkainete kogunemisele organismi.
Immunoglobuliinid
Antikehad (immunoglobuliinid) on valkude ühendid, mis tekivad vastusena bakterite ja viiruste ning toksiinide sissevõtmisele. Need ei võimalda neil paljuneda ja mürgiseid aineid neutraliseerida. Immunoglobuliinid tunnevad ära ja seovad võõrkehi, hävitavad need, moodustades immuunkomplekse ja seejärel eemaldavad need kompleksid. Samuti kaitsevad nad keha uuesti nakatumise eest, kuna ülekantud haiguste vastased antikehad säilivad pikka aega. Mõnikord toodab keha ebanormaalseid antikehi, mis ründavad tema enda keha. See juhtub kõige sagedamini autoimmuunhaiguste esinemise tõttu. Seega täidavad globulaarsed ja fibrillaarsed valgud inimkehas olulisi funktsioone, säilitades selle normaalseelujõudu.
Valguloomulised hormoonid
See hõlmab pankrease, kõrvalkilpnäärme ja hüpofüüsi hormoone (insuliin, glükagoon, kasvuhormoon, TSH ja teised). Mõned reguleerivad süsivesikute ainevahetust veresuhkru taseme tõstmise ja langetamise kaudu, teised stimuleerivad rakkude kasvu ja kilpnäärme aktiivsust ning teised reguleerivad sugunäärmeid. Seega reguleerivad nad kõik füsioloogilisi funktsioone. See nende töö taandub ensüümsüsteemide inhibeerimisele või aktiveerimisele.
Fibrillaarsed valgud
Fibrillaarsed valgud on need, mille struktuur on niidi kujul. Nad ei lahustu vees ja on väga suure molekulmassiga, mille struktuur on väga reguleeriv, see jõuab stabiilsesse olekusse tänu erinevate polüpeptiidide ahelate vastastikmõjudele. Need ahelad on üksteise jaoks sünkroonselt samal tasapinnal ja loovad nn fibrillid. Fibrillaarsete valkude hulka kuuluvad: keratiin (juuksed ja muud sarvjas osad), elastiin (veresooned ja kopsud), kollageen (kõõlused ja kõhred). Kõik need valgud täidavad kehas struktuurset funktsiooni. Siia kuuluvad ka müosiin (lihaste kokkutõmbumine) ja fibriin (vere hüübimine). Seda tüüpi valk täidab toetavaid funktsioone, mis annavad kudedele tugevuse. Seega on igat tüüpi fibrillaarsetel valkudel anatoomias ja füsioloogias asendamatu roll. Nendest moodustuvad inimese kaitsekatted, nad osalevad ka tugielementide loomisel, kuna on osa sidekoest, kõhrest, kõõlustest, luudest ja sügavatest nahakihtidest. Veesnad ei lahustu.
Keratiinid
Fibrillaarsete valkude hulka kuuluvad keratiinid (alfa ja beeta). Alfa-keratiinid on fibrillaarsete valkude põhirühm, need moodustavad kaitsefunktsiooni täitvaid katteid. Need on esitatud juuste, küünte, sulgede, villa, kestade jne kuivkaalus. Erinevatel valkudel on aminohapete koostises sarnasused, need sisaldavad tsüsteiini ja neil on samamoodi paigutatud polüpeptiidahelad. Beeta-keratiinid sisaldavad alaniini ja glütsiini, need on osa võrgust ja siidist. Seega on keratiinid "kõvad" ja "pehmed".
Epiteelirakkude vaheliste erinevuste tekkimise ajal, indiviidi arenguprotsessis, keratiniseeruvad, nende ainevahetus lakkab, rakk sureb ja keratiniseerub. Naharakud sisaldavad keratiini, mis koos kollageeni ja elastiiniga moodustab epidermise niiskuskindla kihi, nahk muutub elastseks ja vastupidavaks. Hõõrumisel ja survel toodavad rakud kaitseotstarbel suures koguses keratiini. Selle tulemusena ilmuvad konnasilmad või kasvud. Surnud naharakud hakkavad pidev alt kooruma ja asenduvad uutega. Seega on beeta-keratiinidel loomariigis oluline roll, kuna need on sarvede ja nokade põhikomponent. Alfa-keratiinid on inimkehale iseloomulikud, nad on juuste, naha ja küünte lahutamatu osa ning sisenevad ka luustikusse, määrates selle tugevuse.
Kollageen
Fibrillaarnevalgud, eriti kollageen koos elastiiniga, on sidekoe komponendid, need moodustavad suurema osa kõhredest, veresoonte seintest, kõõlustest ja muust. Selgroogsetel on kollageeni esindatud kolmandiku valkude kogumassist. Selle molekulid toodavad polümeere, mida nimetatakse kollageenifibrillideks. Need on väga tugevad, taluvad tohutut koormust ega veni välja. Kollageen koosneb glütsiinist, proliinist ja alaniinist, see ei sisalda tsüsteiini ja trüptofaani ning türosiini ja metioniini leidub siin väikestes kogustes.
Samuti mängivad fibrillide moodustumisel olulist rolli hüdroksüproliin ja hüdroksülüsiin. Muutused kollageeni struktuuris toovad kaasa pärilike haiguste tekke. Kollageen on väga tugev ja ei veni välja. Igal koel on oma tüüpi kollageen. Sellel valgul on palju funktsioone:
- kaitsev, mida iseloomustab kudede tugevus ja kaitse vigastuste eest;
- toetus, tänu elundite sidumisele ja nende vormide kujunemisele;
- taastav, mida iseloomustab regenereerimine raku tasandil.
Samuti annavad kollageenid kudedele elastsust, takistavad naha melanoomide teket ja osalevad rakumembraanide moodustumisel.
Elastine
Eespool uurisime, millised valgud on fibrillaarsed. See hõlmab ka elastiini, millel on kummitaolised omadused. Selle niidid, mis paiknevad kopsukoes, veresoonte seintes ja sidemetes, võivad venitada mitu korda oma tavapärasest pikkusest. Pärast koormuse peatumistnende mõjul naasevad nad algsesse asendisse. Elastiini koostis sisaldab kõige rohkem proliini ja lüsiini, hüdroksüüllüsiini siin pole. Seega on fibrillaarsete valkude funktsioonid ilmsed. Nad mängivad olulist rolli keha arengus. Elastiin tagab elundite, arterite, kõõluste, naha ja muu venitamise ja kokkutõmbumise. See aitab organitel pärast venitamist taastada esialgsed mõõtmed. Kui inimkehas puudub elastiin, tekivad kardiovaskulaarsed muutused aneurüsmide, südameklapi defektide jms kujul.
Globulaarsete ja fibrillaarsete valkude võrdlus
Need kaks valkude rühma erinevad molekulide kuju poolest. Globulaarsetel valkudel on polüpeptiidahelad, mis on keerdunud väga tihed alt ovaalseteks struktuurideks. Fibrillaarsetel valkudel on polüpeptiidahelad, mis on üksteisega paralleelsed ja moodustavad kihi. Vastav alt mehaanilistele omadustele GB-d ei suru kokku ega sirgenda, samas kui FB-d, vastupidi, omavad sellist võimet. GB-d ei lahustu vees, aga FB-d küll. Samuti erinevad need valgud oma funktsioonide poolest. Esimesed täidavad dünaamilist funktsiooni, teised aga struktuurset. Globulaarsed valgud võivad esineda ensüümide ja antikehade, aga ka hemoglobiini, insuliini ja teiste kujul. Näited fibrillaarsetest valkudest: kollageen, keratiin, fibroiin ja teised. Kõik seda tüüpi valgud on asendamatud, nende ebapiisav kogus organismis põhjustab tõsiseid häireid ja patoloogiaid.
Seega mängivad kerakujulised ja fibrillaarsed valgud normaalses elus asendamatut rolliselgroogsed organismid. Nad tagavad elundite, kudede, naha ja muude asjade aktiivsuse, täidavad paljusid keha täielikuks arenguks vajalikke funktsioone.
