โปรตีนเป็นชีวโมเลกุลขนาดใหญ่ที่พบมากที่สุดในสิ่งมีชีวิต โปรตีนในเซลล์เปรียบเสมือนเครื่องจักรกลที่ทำให้เซลล์ทุกชนิดในร่างกายสามารถดำเนินกิจกรรมต่างๆ ของเซลล์ได้ และยังช่วยให้การติดต่อประสานงานระหว่างเซลล์ชนิดต่างๆ เกิดขึ้นได้อย่างราบรื่นอีกด้วย

           โปรตีนที่เป็นองค์ประกอบในหน่วยทำงานของกล้ามเนื้อ (muscle proteins) เช่น แอกติน ซึ่งเป็นองค์ประกอบของเส้นใยสายบาง และไมโอซิน ซึ่งเป็นองค์ประกอบของเส้นใยสายหนา ช่วยให้กล้ามเนื้อมีการหดตัวและคลายตัว เป็นผลให้อวัยวะสามารถเคลื่อนตัวและช่วยให้ร่างกายของเราสามารถเคลื่อนที่ไปไหนมาไหนได้

 


ภาพที่ 4.1 โปรตีนที่เป็นองค์ประกอบในหน่วยทำงานของกล้ามเนื้อ

 

          แม้แต่การเคลื่อนไหวของอวัยวะเล็กๆ ในเซลล์ หรือการเคลื่อนที่ของโครโมโซมในขณะที่เซลล์แบ่งตัวยังต้องอาศัยการทำงานของโปรตีนที่ทำหน้าที่ในการยืดหดตัว (contractile proteins)

 


ภาพที่ 4.2 โปรตีนที่ทำหน้าที่ในการยืดหดตัว

 

          ในเซลล์ทุกๆ เซลล์ของร่างกายมีโปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นเอนไซม์ (enzymes) ล่องลอยอยู่ในส่วนของเหลวในเซลล์ (cytoplasm) หรือตรึงอยู่กับเยื่อเซลล์ที่ด้านในหรือด้านนอก  เอนไซม์เหล่านี้มีความจำเพาะในการเร่งปฏิกิริยาเคมีต่างๆ ในเซลล์ หรือภายในอวัยวะที่เซลล์เหล่านั้นเป็นองค์ประกอบนับพันปฏิกิริยา

          น้ำย่อยที่หลั่งออกมาจากเซลล์ของระบบทางเดินอาหารเป็นตัวอย่างโปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นเอนไซม์ ช่วยเร่งปฏิกิริยาเคมีของการย่อยอาหารให้เกิดได้เร็วขึ้น


ภาพที่ 4.3 ระบบทางเดินอาหาร

 

           โปรตีนที่เป็นองค์ประกอบของเยื่อเซลล์ยังทำหน้าที่เป็นช่องทางผ่านที่จำเพาะของโมเลกุลที่มีความเป็นขั้ว เช่น โมเลกุลของน้ำ และเป็นทางผ่านของอิออนตัวเล็กๆ เช่น โซเดียม (Na+) หรือโพแทสเซียม (K+) อิออน



ภาพที่ 4.4 แสดงโปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นช่องทางผ่านของน้ำและอิออนที่เยื่อเซลล์

 

          โปรตีนบางชนิดทำหน้าที่ลำเลียงโมเลกุลอื่นๆ จากบริเวณหนึ่งไปยังบริเวณอื่นของร่างกายที่อยู่ห่างไกลออกไป เช่น ฮีโมโกลบิน ในเม็ดเลือดแดงมีฮีม (heme) ช่วยจับออกซิเจนจากถุงลมของปอดและขนส่งไปยังอวัยวะต่างๆ ผ่านทางกระแสเลือด



ภาพที่ 4.5 โมเลกุลของฮีม

 

           โปรตีนบางชนิดทำหน้าที่เป็นผู้พิทักษ์เซลล์ไม่ให้ถูกโจมตีโดยสิ่งแปลกปลอมจากนอกเซลล์ได้โดยง่าย ตัวอย่างเช่น ภูมิคุ้มกันโรคต่างๆ

           หน้าที่อื่นๆ ของโปรตีนได้แก่ หน้าที่ในการส่งต่อสัญญาณประสาทจากเซลล์ๆ หนึ่งไปยังเซลล์ที่อยู่ถัดไป หน้าที่ในการเป็นฮอร์โมน หน้าที่ในการรับสัญญาณของฮอร์โมน และหน้าที่ในการเป็นโครงร่างค้ำจุนเซลล์