البروتينات هي مغذيات كبيرة تتكون أساسًا من الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين ، على الرغم من أن بعضها يحتوي أيضًا على الكبريت والفوسفور. هذه العناصر التي درسها علم الأحياء (ومع العلوم المتعلقة بها) تفسر جزءًا جيدًا من عمل جسمنا ، سواء فيما يتعلق بحركته ، أو فيما يتعلق بعقلنا على سبيل المثال. ومع ذلك ، توجد البروتينات في جميع أنواع أشكال الحياة ، ليس فقط في جنسنا البشري.
تقوم النباتات بتجميع بروتينات النيتروجين غير العضوية ، ولكن الحيوانات ، غير القادرة على تنفيذ هذه العملية ، يجب أن تدمج هذه المواد من خلال النظام الغذائي. تتكون البروتينات من اتحاد الأحماض الأمينية المختلفة ، المرتبطة برباطات الببتيد.
نظرًا لأن هذه الجزيئات الحيوية مهمة جدًا لفهم شكل جسمنا ، فمن المفيد معرفة بعض أنواع البروتينات الأكثر شيوعًا أو صلة ، وكذلك الأحماض الأمينية التي تتكون منها. ستجد في هذه المقالة شرحًا واضحًا لهذين العنصرين ، كلا من الأحماض الأمينية والبروتينات. لنبدأ بالأول.
ما هي الأحماض الأمينية
كما رأينا ، الأحماض الأمينية هي القاعدة أو المادة الخام للبروتينات . إنها في الأساس المادة الخام التي يتكون منها جسمنا بالكامل: العضلات والشعر والعظام والجلد وحتى أنسجة المخ التي تنتج أفكارنا وعواطفنا ووعينا.
على الرغم من أن المئات من الأحماض الأمينية يمكن العثور عليها في الطبيعة ، إلا أن 20 منها فقط تستخدم في تكوين البروتين. وهي تسمى: الأحماض الأمينية البروتينية .
أنواع الأحماض الأمينية العشرين
تؤدي الأحماض الأمينية البروتينية ، والتي تسمى أيضًا الكنسيات ، وظائف فسيولوجية من تلقاء نفسها ، كما هو الحال مع الجلايسين أو الغلوتامات ، وهي الناقلات العصبية. فيما يلي يمكنك العثور على 20 ناقلًا عصبيًا للبروتين:
1. حمض الجلوتاميك
يعتبر هذا الأحماض الأمينية بمثابة بنزين الدماغ وإحدى وظائفه الرئيسية هي امتصاص الأمونيا الزائدة في الجسم.
2. الانينا
المهمة الرئيسية لهذا الحمض الأميني هو أنه يتدخل في عملية التمثيل الغذائي للجلوكوز أ.
3. أرجينين
وهو موجود في عملية إزالة السموم من الكائن الحي ، في دورة اليوريا وفي تخليق الكرياتينين. بالإضافة إلى ذلك ، يتدخل في إنتاج وإفراز هرمون النمو.
4. الاسبراجين
يتم تصنيعه من حمض الأسبارتيك ، وإلى جانب الجلوتامين ، يزيل الأمونيا الزائدة من الجسم ويتدخل في تحسين مقاومة التعب.
5. السيستين
وهي تشارك في عملية إزالة المعادن الثقيلة من الجسم وهي ضرورية لنمو وصحة الشعر.
6. فينيلالاناين
بفضل هذا الأحماض الأمينية ، من الممكن تنظيم الإندورفين المسؤول عن الشعور بالرفاهية . يقلل من الشهية الزائدة ويساعد على تخفيف الألم.
7. الوستارية
يساعد الجسم في تكوين كتلة العضلات ، والشفاء المناسب ، ويمنع الأمراض المعدية ويشارك في وظائف الدماغ المناسبة.
8. الجلوتامين
تم العثور على الجلوتامين بكثرة في العضلات. يزيد هذا الأحماض الأمينية من وظائف المخ والنشاط العقلي ويساعد على حل مشاكل العجز الجنسي. أيضا ، من الضروري مكافحة مشاكل الكحول.
9. الهستيدين
هذا الحمض الأميني هو مقدمة الهيستامين . يوجد بكثرة في الهيموغلوبين ، وإنتاج كل من خلايا الدم الحمراء والبيضاء في الدم ضروري ، بالإضافة إلى أنه يتدخل في عملية النمو ، وإصلاح الأنسجة ، وتشكيل غمد المايلين.
10. Isoleucine
هذا الحمض الأميني هو جزء من الشفرة الوراثية وهو ضروري لأنسجة عضلاتنا وتشكيل الهيموغلوبين. بالإضافة إلى ذلك ، يساعد على تنظيم نسبة السكر في الدم.
11. ليوسين
مثل الأحماض الأمينية السابقة ، يتدخل في تكوين وإصلاح الأنسجة العضلية ويتعاون في شفاء الجلد والعظام. أيضا. يعمل كطاقة في التدريبات عالية الجهد ويساعد على زيادة إنتاج هرمون النمو.
12. ليسين
جنبا إلى جنب مع الميثيونين ، يقوم بتوليف كارنيتين الأحماض الأمينية وهو مهم في علاج الهربس.
13. الميثيونين
من المهم منع بعض أنواع الوذمة وارتفاع الكوليسترول وتساقط الشعر.
14. البرولين
وهي مسؤولة عن تركيب العديد من الناقلات العصبية في الدماغ المتعلقة بالاكتئاب الصدغي وتتعاون أيضًا في تخليق الكولاجين.
15. سيرينا
وهو من الأحماض الأمينية التي تشارك في عملية التمثيل الغذائي للدهون ، وهي مقدمة للفسفوليبيدات التي تغذي الجهاز العصبي.
16. توراين
يعزز Taurine عضلة القلب ويمنع عدم انتظام ضربات القلب. يحسن الرؤية ويمنع التنكس البقعي.
17. التيروزين
يبرز التيروزين وظيفته كناقل عصبي ويمكن أن يساعد في تخفيف القلق أو الاكتئاب.
18. ثريونين
ضروري في عملية إزالة السموم ويشارك في تركيب الكولاجين والإيلاستين.
19. تريبتوفان
التربتوفان هو حمض أميني أساسي ، أي أنه لا يمكن تصنيعه بواسطة الجسم ويجب الحصول عليه من خلال الطعام. وهي مقدمة للناقل العصبي السيروتونين ، المرتبط بحالة العقل. يعتبر التربتوفان مضادًا للاكتئاب الطبيعي ويعزز أيضًا النوم. كما أنه مكون صحي للغاية ويسهل العثور عليه في الأنظمة الغذائية الصحية .
يمكنك معرفة المزيد عن هذا الناقل العصبي في هذه المقالة: ” Tryptophan: خصائص ووظائف هذا الأحماض الأمينية ”
20. فالين
مثل بعض الأحماض الأمينية المذكورة أعلاه ، من المهم لنمو وإصلاح أنسجة العضلات . بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يتدخل في تنظيم الشهية.
الأحماض الأمينية الأساسية وغير الأساسية
يمكن تصنيف الأحماض الأمينية على أنها ضرورية وغير ضرورية. والفرق بين هذه هو أنه لا يمكن للجسم الأول إنتاجه ، وبالتالي ، يجب تناوله من خلال الطعام. الأحماض الأمينية الأساسية التسعة هي :
الهيستدين
Isoleucine
ليسين
ليسين
ميثيونين
فينيلالاناين
ثريونين
تريبتوفان
فالين
لا تحتوي جميع الأطعمة الغنية بالبروتين على نفس الكمية من الأحماض الأمينية. البروتين الذي يحتوي على أعلى نسبة من الأحماض الأمينية هو بروتين البيض.
تصنيف البروتين
يمكن تصنيف البروتينات بطرق مختلفة . أدناه يمكنك العثور على أنواع مختلفة من البروتين.
1. حسب أصله
أحد أشهر التصنيفات حسب الأصل: البروتينات الحيوانية والبروتينات النباتية .
1.1. البروتينات الحيوانية
البروتينات الحيوانية ، كما يوحي الاسم ، هي تلك التي تأتي من الحيوانات. على سبيل المثال ، البروتينات من البيض أو لحم .
1.2. بروتين نباتي
البروتينات النباتية هي تلك التي تأتي من الخضروات (البقوليات ، دقيق القمح ، المكسرات ، إلخ). على سبيل المثال ، بروتينات الصويا أو الفول السوداني.
2. حسب وظيفتها
اعتمادًا على وظيفتها في الجسم ، يمكن تصنيف البروتينات إلى:
2.1. الهرمونية
تفرز الغدد الصماء هذه البروتينات. تعمل الهرمونات ، التي يتم نقلها بشكل عام عن طريق الدم ، كرسائل كيميائية تنقل المعلومات من خلية إلى أخرى.
يمكنك معرفة المزيد عن هذا النوع من هرمونات الببتيد في مقالتنا: ” أنواع الهرمونات ووظائفها في جسم الإنسان “.
2.2. إنزيمي أو تحفيزي
تسرع هذه البروتينات عمليات التمثيل الغذائي في الخلايا ، بما في ذلك وظائف الكبد ، الهضم ، أو تحويل الجليكوجين إلى الجلوكوز ، إلخ.
2.3. الهيكلي
البروتينات الهيكلية ، والمعروفة أيضًا باسم البروتينات الليفية ، هي مكونات ضرورية لأجسامنا. وهي تشمل الكولاجين والكيراتين والإيلاستين. يوجد الكولاجين في النسيج الضام والعظم والغضاريف تمامًا مثل الإيلاستين. الكيراتين هو جزء هيكلي من الشعر والأظافر والأسنان والجلد.
2.4. دفاعي
هذه البروتينات لها وظيفة المناعة أو الأجسام المضادة ، مما يبقي البكتيريا في الخليج. تتكون الأجسام المضادة في خلايا الدم البيضاء وتهاجم البكتيريا والفيروسات وغيرها من الكائنات الحية الدقيقة الخطيرة.
2.5. تخزين
تخزن بروتينات التخزين أيونات معدنية مثل البوتاسيوم أو الحديد. وظيفتها مهمة ، على سبيل المثال ، تخزين الحديد أمر حيوي لتجنب الآثار السلبية لهذه المادة.
2.6. المواصلات
إحدى وظائف البروتينات هي النقل داخل أجسامنا ، لأنها تنقل المعادن إلى الخلايا. الهيموغلوبين ، على سبيل المثال ، يحمل الأكسجين من الأنسجة إلى الرئتين.
2.7. استقبال
يتم العثور على هذه المستقبلات عادة خارج الخلايا للتحكم في المواد التي تدخل الخلايا. على سبيل المثال ، تحتوي الخلايا العصبية GABAergic على مستقبلات بروتين مختلفة في أغشيتها.
2.8. منقبض
تعرف أيضًا باسم البروتينات الحركية. تنظم هذه البروتينات قوة وسرعة تقلصات القلب أو العضلات. على سبيل المثال ، الميوسين.
3. حسب صيغته
التشكل هو الاتجاه ثلاثي الأبعاد الذي تكتسبه المجموعات المميزة لجزيء البروتين في الفضاء ، بحكم الحرية في الدوران.
3.1. البروتينات الليفية
يتم تشكيلها بواسطة سلاسل بولي ببتيد متوازية. الكولاجين والكيراتين هي أمثلة. لديهم مقاومة عالية للقطع وغير قابلة للذوبان في المحاليل المائية والمالحة. هم البروتينات الهيكلية.
3.2. البروتينات الكروية
سلاسل عديد الببتيد تلتف حول نفسها ، مما يتسبب في تكوين بنية كروية من النوع الكروي. وعادة ما تكون قابلة للذوبان في الماء ، وبصفة عامة ، هي بروتينات النقل
4. حسب تكوينها
اعتمادًا على تكوينها ، يمكن أن تكون البروتينات:
4.1. البروتينات أو البروتينات البسيطة
وهي تتكون بشكل رئيسي من الأحماض الأمينية.
4.2. البروتينات غير المتجانسة أو البروتينات المترافقة
عادة ما تتكون من مكون غير حمض أميني ، ويمكن أن تكون:
البروتينات السكرية : هيكل مع السكريات
البروتينات الدهنية : بنية الدهون
البروتينات النووية: مرتبطة بحمض نووي. على سبيل المثال ، الكروموسومات والريبوسومات.
البروتينات المعدنية: تحتوي في جزيئها على واحد أو أكثر من أيونات المعادن. على سبيل المثال: بعض الإنزيمات.
Hemoproteins أو chromoproteins : لديهم مجموعة الهيم في هيكلها. على سبيل المثال: الهيموجلوبين.
