البروتينات Protens
توجد المواد البروتينة في جميع الكائنات الحية النباتية والحيوانية حيث تمثل المكونات الأساسية للبروتوبلازم وتوجد البروتينات في الدم واللبن والعضلات والغضاريف كما تدخل في تركيب الشعر والأظافر والقرون والجلد والريش والصوف والحرير .
وتعتبر الكائنات الحي الحيوانية أعنى بالبروتينات بالمقارنة بالكائنات الحية النباتية وفي النسبات توجد البروتينات في البروتوبلازم والنواة اوالبذورة أما الكتلة الأساسية للنبات فتتكون من السليلوز
وتتكون المواد البروتينية في النباتات التي تستخدم للحصول عليها النتيروجين الموجود في أملاح التربة أو أملاح الجو أما الحيوانات فهي غير قادرة على مثل هذا التخليق وتحصل على المواد البروتينية في صورة جاهزة أثناء تناول النبات والحيوان ، وتخضع البروتينات الداخلة في تركيب الكائنات الحية لعمليات التحلل والأكسدة المستمرة أثناء حياة هذه الكائنات ولذلك فهي يجب ان تكون من المكونات الأساسية الضرورية للغذاء .
وتدخل في تركيب جميع البروتينات تقريبا خمسة عناصر هي :
الكربون والهيدروجين والأوكسجين والنتيروجين والكبريت - وتحتوي بعض المواد البروتينية الهامة على الفسفور ايضاً بالإضافة إلى العناصر السابقة .
وتتراوح نسب احتواء البروتينات على هذه العناصر بين النسب التالية :
الكربون 50-55%
الهيدروجين 6.6-7.3%
النيتروجين 15-18%
الأوكسجين 19-24%
الكبريت 0.2 - 2.4%
وهناك بعض البروتينات تصل فيها نسبة الكبريت إلى 5% وتجدر الإشارة إلى أن البروتينات الموجودة في الحيوانات المنوية للأسماك لاتحتوي على الكبريت ولذلك يطلق عليها البروتامينات .
كما يحتوي أحد البروتينات الموجودة في الدم وهو الهيموجلوبين على الحديد بنسبة 0.3-0.5%
خواص البروتينات :
البروتينات مركبات غير متطايرة ذات وزن جزيئي عال وهي لاتذوب في المذيبات العادية وتعطي البروتينات التي تذوب في الماء محاليل غروانية وتتفحم البروتينات عند حرقها وتلاحظ عند ذلك الرائحة المميزة الناتجة عن حرق القرون .
فوائد البروتينات :
تكون الجزء الأساسي من خلاليا الجسم وهو موجودة في جميع سوائل الجسم ماعدا الصفراء كما تكون بروتوبلازم ونواة الخلية وتدخل أيضا في تركيب الهرمونات والإنزيمات وتعتبر مصدرا من مصادر الكبريت في الجسم كما تدخل في تكوين الشعر والأظافر والغضاريف وهي ضرورية لبناء الأنسجة الجديدة اثناء النمو وتزداد حاجة الجسم الى المواد البروتينية عند الإصابة بالأمراض المنهكة كالسل والتيفود كما تحتاج الأم الحامل والمرضع لكميات مضاعفة من المواد البروتينية ، وتقوم المواد البروتينية بعملية ضبط الضغط الأسموزي داخل سوائل الدم فتحافظ على ثبات سوائل الجسم .
نبذة عن بناء البروتينات:
من الثابت كيميائيا أن أكثر الروابط ثباتا في الجزيئيات هي الروابط بين ذرات الكربون فتسخين المواد المختلفة مع المحاليل المائية للأحماض أو القلويات لا يهدم عادة هذه الروابط .
والتحليل المائي كقاعدة يؤدي إلى تفكيك الروابط عند الأوكسجين مثلا أو عند النيتروجين مثل تفاعلات التحلل المائي للدهون على سبيل المثال
وتتفكك البروتينات عند تحللها بالماء لتعطي في النهاية احماض A وإذا كان البروتين يحتوي على أحماض مختلفة فإنه ينتمي إلى مايسمى بالبروتينات البسيطة إلا أن هناك أيضا بروتينات مركبة
فما هي اذن الأشكال الأساسية لرابطة الأحماض الأمينية في جزيء البروتين المعقد؟
لقد أفترض أ.د نيليفسكي عام 1891 أنها عبارة ن روابط أميدية مكونة بواسطة كربوكيسل جزيء حمضي اميني ومجموعة اميني جزيء حميض أميني أخر يطلق عيها أسم الروابط البيتيدية ولقد برهن هوفميستر ثم فيشر على صحة هذا الفرض عام 1902 ومن أمثلة تلك المركبات فاليل - الأنيل - جليسين وغيرها .
وتوجد ايضا وسط الأحماض الامينية الداخلة في تركيب البروتينات الطبيعية أحماض أحادية - الأمينو ثنائية - الكربوكيسل وأحماض ثنائية - الأمينو أحادية - الكربوكسيل وإذا أحتوى البروتين على كمية زائدة من الأحماض الأولى فإن ذلك يؤدي إلى زيادة خواصه الحمضية أما البروتينات ذات الخواص القاعدية فتحتوي على كمية زائدة من الأحماض الثنائية - الأمينو .
وتعتبر دراسة تركيب الأحماض الأمينية المكونة للبروتين مسألة معقدة للغاية - وتتكون البروتينات عادة من أعداد كبيرة من الأحماض - امينو - بحيث تكون متصلة ببعضها البعض بواسطة روابط أميدية وثنائية وبعض الأنظمة الأخرى للروابط .
وللكيمياء العضوية الحديثة ترسانة كبيرة من الطرق التخليفية بحيث أنها تعتبر اساسا للكيميائيين في محاولة الحصول صناعيا على مركبات تشبه البروتينات في تركيبها .
وبالرغم من البحوث والتجارب التي قام ويقوم بها عدد كبير من الباحثين لم يحصل حتى الآن على مواد مطابقة للبروتينات الكيميائية والفزيائية بل إلى العدد الكبير للإيزومرات الممكنة الداخلة في تركيبها والتي تجعل الوصول إلى مثل هذه المادة ليس سهلا وحتى الآن مازالت المحاولات مستمرة من أجل الحصول بالطرق الصناعية على البروتينات في صورها الأساسية الأولية للأحماض الأمينية .
تخليق البروتين من بعض المواد النيتروجينية :
في الجسم يعاد بناء الأحماض الأمينية ليتكون منها بروتين الأنسجة لكي تحل محل الأنسجة البالية أو الهرمة بالإضافة إلى أن تلك الاحماض الأمينية تكون الإنزيمات والهورمونات التي هي من اصل بروتيني .
ويتم في الجسم تكوين بعض مواد نتيروجينية غير بروتينية من الأحماض الأمينية الممتصة مثل :
الكرياتين Creatine
الكولين choline
البيورين purine
البيرميدين Pyrimidine
الجلوتاثيون Glutathione
ولكل من هذه المواد أهميتها في فسيولوجيا الجسم .
الأحماض الأمينية : Amino Acids
الأحماض الامينية هي مركبات تعتبر اللبنة الأولى التي يتكون منها جزيء البروتين ويمكن تمييز حوالي 22 نوعا من الأحماض الأمينية ذات الأهمية في تغذية الإنسان منها ثمانية احماض لابد من الحصول عليها عن طريق الطعام وتسمى الأحماض الأمينية الضرورية أو الأساسية ، وذلك لأن جسم الإنسان لا يمكنه تكوينها أو بناؤها في داخله .
اما باقي الأحماض الأمينية الأخرى فيمكن للجسم أن يبنيها بنفسه ولذلك تسمى الأحماض الأمينية غير الضرورية
الاحماض الأمينية الأساسية : Essental Amino Acids
1- تربتو فان
2-ثرونين
3- ليوسين
4- ايزوليسين
5- ميثونين
6-فالين
7- فينايل ألانين
الأحماض الأمينية غير الأساسية : Non Essental Amino Acids
1- ارجنين
2- جليسين
3- جلوماتيك
4- تروزون
احتياجات الفرد من البروتينات :
تتوقف احتياجات الجسم من البروتين على عوامل كثيرة منها على سبيل المثال سن الفرد حيث يحتاج الطفل إلى كميات أكبر من الكميات العادية لتساعدة على النمو وبناء الأنسجة والخلاليا الجديدة كما تتوقف ايضا احتياجات الجسم من البروتين على مايقوم به من أعمال " خفيفة - شاقة " وكذلك على درجة الحرارة التي يعيش فيها كما تزداد تلك الإحتياجات في حالات الحمل والإرضاع وعند الإصابة بالأمراض المنهكة مثل السل ويحتاج الفرد البالغ إل حوالي من 90 إلى 100 جرام بروتين لكل كيلو جرام من وزن الجسم يومياً .
المصدر: البروتينات Protens
توجد المواد البروتينة في جميع الكائنات الحية النباتية والحيوانية حيث تمثل المكونات الأساسية للبروتوبلازم وتوجد البروتينات في الدم واللبن والعضلات والغضاريف كما تدخل في تركيب الشعر والأظافر والقرون والجلد والريش والصوف والحرير .
وتعتبر الكائنات الحي الحيوانية أعنى بالبروتينات بالمقارنة بالكائنات الحية النباتية وفي النسبات توجد البروتينات في البروتوبلازم والنواة اوالبذورة أما الكتلة الأساسية للنبات فتتكون من السليلوز
وتتكون المواد البروتينية في النباتات التي تستخدم للحصول عليها النتيروجين الموجود في أملاح التربة أو أملاح الجو أما الحيوانات فهي غير قادرة على مثل هذا التخليق وتحصل على المواد البروتينية في صورة جاهزة أثناء تناول النبات والحيوان ، وتخضع البروتينات الداخلة في تركيب الكائنات الحية لعمليات التحلل والأكسدة المستمرة أثناء حياة هذه الكائنات ولذلك فهي يجب ان تكون من المكونات الأساسية الضرورية للغذاء .
وتدخل في تركيب جميع البروتينات تقريبا خمسة عناصر هي :
الكربون والهيدروجين والأوكسجين والنتيروجين والكبريت - وتحتوي بعض المواد البروتينية الهامة على الفسفور ايضاً بالإضافة إلى العناصر السابقة .
وتتراوح نسب احتواء البروتينات على هذه العناصر بين النسب التالية :
الكربون 50-55%
الهيدروجين 6.6-7.3%
النيتروجين 15-18%
الأوكسجين 19-24%
الكبريت 0.2 - 2.4%
وهناك بعض البروتينات تصل فيها نسبة الكبريت إلى 5% وتجدر الإشارة إلى أن البروتينات الموجودة في الحيوانات المنوية للأسماك لاتحتوي على الكبريت ولذلك يطلق عليها البروتامينات .
كما يحتوي أحد البروتينات الموجودة في الدم وهو الهيموجلوبين على الحديد بنسبة 0.3-0.5%
خواص البروتينات :
البروتينات مركبات غير متطايرة ذات وزن جزيئي عال وهي لاتذوب في المذيبات العادية وتعطي البروتينات التي تذوب في الماء محاليل غروانية وتتفحم البروتينات عند حرقها وتلاحظ عند ذلك الرائحة المميزة الناتجة عن حرق القرون .
فوائد البروتينات :
تكون الجزء الأساسي من خلاليا الجسم وهو موجودة في جميع سوائل الجسم ماعدا الصفراء كما تكون بروتوبلازم ونواة الخلية وتدخل أيضا في تركيب الهرمونات والإنزيمات وتعتبر مصدرا من مصادر الكبريت في الجسم كما تدخل في تكوين الشعر والأظافر والغضاريف وهي ضرورية لبناء الأنسجة الجديدة اثناء النمو وتزداد حاجة الجسم الى المواد البروتينية عند الإصابة بالأمراض المنهكة كالسل والتيفود كما تحتاج الأم الحامل والمرضع لكميات مضاعفة من المواد البروتينية ، وتقوم المواد البروتينية بعملية ضبط الضغط الأسموزي داخل سوائل الدم فتحافظ على ثبات سوائل الجسم .
نبذة عن بناء البروتينات:
من الثابت كيميائيا أن أكثر الروابط ثباتا في الجزيئيات هي الروابط بين ذرات الكربون فتسخين المواد المختلفة مع المحاليل المائية للأحماض أو القلويات لا يهدم عادة هذه الروابط .
والتحليل المائي كقاعدة يؤدي إلى تفكيك الروابط عند الأوكسجين مثلا أو عند النيتروجين مثل تفاعلات التحلل المائي للدهون على سبيل المثال
وتتفكك البروتينات عند تحللها بالماء لتعطي في النهاية احماض A وإذا كان البروتين يحتوي على أحماض مختلفة فإنه ينتمي إلى مايسمى بالبروتينات البسيطة إلا أن هناك أيضا بروتينات مركبة
فما هي اذن الأشكال الأساسية لرابطة الأحماض الأمينية في جزيء البروتين المعقد؟
لقد أفترض أ.د نيليفسكي عام 1891 أنها عبارة ن روابط أميدية مكونة بواسطة كربوكيسل جزيء حمضي اميني ومجموعة اميني جزيء حميض أميني أخر يطلق عيها أسم الروابط البيتيدية ولقد برهن هوفميستر ثم فيشر على صحة هذا الفرض عام 1902 ومن أمثلة تلك المركبات فاليل - الأنيل - جليسين وغيرها .
وتوجد ايضا وسط الأحماض الامينية الداخلة في تركيب البروتينات الطبيعية أحماض أحادية - الأمينو ثنائية - الكربوكيسل وأحماض ثنائية - الأمينو أحادية - الكربوكسيل وإذا أحتوى البروتين على كمية زائدة من الأحماض الأولى فإن ذلك يؤدي إلى زيادة خواصه الحمضية أما البروتينات ذات الخواص القاعدية فتحتوي على كمية زائدة من الأحماض الثنائية - الأمينو .
وتعتبر دراسة تركيب الأحماض الأمينية المكونة للبروتين مسألة معقدة للغاية - وتتكون البروتينات عادة من أعداد كبيرة من الأحماض - امينو - بحيث تكون متصلة ببعضها البعض بواسطة روابط أميدية وثنائية وبعض الأنظمة الأخرى للروابط .
وللكيمياء العضوية الحديثة ترسانة كبيرة من الطرق التخليفية بحيث أنها تعتبر اساسا للكيميائيين في محاولة الحصول صناعيا على مركبات تشبه البروتينات في تركيبها .
وبالرغم من البحوث والتجارب التي قام ويقوم بها عدد كبير من الباحثين لم يحصل حتى الآن على مواد مطابقة للبروتينات الكيميائية والفزيائية بل إلى العدد الكبير للإيزومرات الممكنة الداخلة في تركيبها والتي تجعل الوصول إلى مثل هذه المادة ليس سهلا وحتى الآن مازالت المحاولات مستمرة من أجل الحصول بالطرق الصناعية على البروتينات في صورها الأساسية الأولية للأحماض الأمينية .
تخليق البروتين من بعض المواد النيتروجينية :
في الجسم يعاد بناء الأحماض الأمينية ليتكون منها بروتين الأنسجة لكي تحل محل الأنسجة البالية أو الهرمة بالإضافة إلى أن تلك الاحماض الأمينية تكون الإنزيمات والهورمونات التي هي من اصل بروتيني .
ويتم في الجسم تكوين بعض مواد نتيروجينية غير بروتينية من الأحماض الأمينية الممتصة مثل :
الكرياتين Creatine
الكولين choline
البيورين purine
البيرميدين Pyrimidine
الجلوتاثيون Glutathione
ولكل من هذه المواد أهميتها في فسيولوجيا الجسم .
الأحماض الأمينية : Amino Acids
الأحماض الامينية هي مركبات تعتبر اللبنة الأولى التي يتكون منها جزيء البروتين ويمكن تمييز حوالي 22 نوعا من الأحماض الأمينية ذات الأهمية في تغذية الإنسان منها ثمانية احماض لابد من الحصول عليها عن طريق الطعام وتسمى الأحماض الأمينية الضرورية أو الأساسية ، وذلك لأن جسم الإنسان لا يمكنه تكوينها أو بناؤها في داخله .
اما باقي الأحماض الأمينية الأخرى فيمكن للجسم أن يبنيها بنفسه ولذلك تسمى الأحماض الأمينية غير الضرورية
الاحماض الأمينية الأساسية : Essental Amino Acids
1- تربتو فان
2-ثرونين
3- ليوسين
4- ايزوليسين
5- ميثونين
6-فالين
7- فينايل ألانين
الأحماض الأمينية غير الأساسية : Non Essental Amino Acids
1- ارجنين
2- جليسين
3- جلوماتيك
4- تروزون
احتياجات الفرد من البروتينات :
تتوقف احتياجات الجسم من البروتين على عوامل كثيرة منها على سبيل المثال سن الفرد حيث يحتاج الطفل إلى كميات أكبر من الكميات العادية لتساعدة على النمو وبناء الأنسجة والخلاليا الجديدة كما تتوقف ايضا احتياجات الجسم من البروتين على مايقوم به من أعمال " خفيفة - شاقة " وكذلك على درجة الحرارة التي يعيش فيها كما تزداد تلك الإحتياجات في حالات الحمل والإرضاع وعند الإصابة بالأمراض المنهكة مثل السل ويحتاج الفرد البالغ إل حوالي من 90 إلى 100 جرام بروتين لكل كيلو جرام من وزن الجسم يومياً .
المصدر: البروتينات Protens
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق