ما هو البروتين


ما هو البروتين

البروتينغذاء معقّد التركيب عضوي ذو وزن جزيئي عالي يتكون من أحماض أمينية مرتبطة مع بعضها بواسطة رابطة ببتيدية. البروتين ضروري في تركيب ووظيفة كلّ الخلايا الحية وحتى الفيروسات.

العديد من البروتينات تشكل الانزيمات أَو وحدات بروتينية تدخل في تركيب الإنزيماتِ. كما يقوم البروتين بأدوار أخرى الهيكليةِ أَو الميكانيكيةِ، مثل تلك تشكيل الدعاماتَ و المفاصلَ ضمن الهيكل الخلوي .

تلعب البروتينات مهام حيوية اخرى فهي عضو مهم في الإستجابة المناعية و في تخزين و نقل الجزيئات الحيوية كما تشكل مصدرا للحموض الأمينية بالنسبة للكائنات التي لا تستطيع تشكيل هذه الحموض الأمينية بنفسها .

البروتينات أيضا واحدة من الجزيئات الضخمة الحيوية إلى جانب عديدات السكريدات و الدسم و الأحماض النووية، وهذه الجريئات الضخمة الحيوية تشكل بمجموعها مكونات المادة الحية الأساسية .

 الحموض الأمينية :

يعرف من الحموض الأمينية المعروفة حتى اليوم في جسم الكائنات الحية عشرون حمضاً أمينياً فقط، وهي حموض من نوع α، تبنى جميعها على أساس واحد، فلكل حمض زمرة أمينية NH2 في أحد طرفيه، وزمرة كربوكسيلية COOH في الطرف الآخر، وترتبط الزمرتان بذرة كربون مركزية تدعى «الكربون ألفا» α.

ترتبط به ذرة هيدروجين وزمرة رابعة (R) تدعى السلسلة الجانبيةعدا الغليسين حيث H=R)) فلا تختلف الحموض الأمينية بعضها عن بعض إلا بطبيعة هذه السلسلة الجانبية.

يقتضي وجود ذرة كربون لا متناظرة ظهور عدة متماثلات في التركيب مع الحمض الأميني نفسه (عدا الغليسين)، وتعتمد تسمية

هذه المتماثلات في التركيب على وضع الزمرة NH2 حول ذرة الكربون اللامتناظرة، فإذا كانت الزمرة NH2 إلى يسار هذا الكربون كان

الحمض الأميني من زمرة اليسار «L» وإذا كانت إلى يمينه كان الحمض من زمرة اليمين .«D»

علماً أن كافة الحموض الأمينية الطبيعية التي في البروتينات من زمرة اليسار L. وقد جرت العادة أن يرمز للحمض الأميني عند كتابة

صيغ البروتينات إما بثلاثة أحرف وإما يكتفى بحرف واحد في حالة البروتينات الضخمة (انظر جدول الحموض الأمينية البروتينية).

خواص الحموض الأمينية

تبدي الحموض الأمينية خواصَّ كلٍ من الحموض والأمينات إضافة إلى خواص مشتركة تتعلق بالزمرتين الأمينية والكربوكسيلية.

تصنيف الحموض الأمينية :

اقتُرِحت طرائق مختلفة لتصنيف الحموض الأمينية معتمدة على اختلاف طبيعة السلسلة الجانبية R. ومن أهم هذه الطرائق التصنيف الآتي:

أ ـ الحموض الأمينية ذات السلسلة الجانبية اللاقطبية (رُهابية الماء).

ب ـ الحموض الأمينية ذات السلسلة الجانبية الحاوية زمرة هيدروكسيلية.

ج ـ الحموض الأمينية ذات السلسلة الجانبية الحاوية كبريتاً.

د ـ الحموض الأمينية ذات السلسلة الجانبية الحامضية المشحونة سلباً.

هـ ـ الحموض الأمينية ذات السلسلة الجانبية الأساسية المشحونة إيجاباً.

الببتيدات (الهضميدات) :

إن من أهم تفاعلات الحموض الأمينية تشكيل الرابطة الببتيدية. ينتج الببتيد من التحام حمضين أمينيين على الأقل بإزاحة جزيء ماء، فترتبط الزمرة الحمضية للمركب الأول بالزمرة الأمينية للمركب الثاني وتؤلف «الرابطة الببتيدية » CO -NH-R-R

اعتمد تحليل الببتيدات الذي يؤدي إلى الحموض الأمينية طرائق كيمياوية تُحطم الرابطة الببتيدية كالتحليل المائي الحمضي (غلي الببتيد مع 6 .

نظامي حمض كلور الماء بالدرجة 105 ْس مدة 24 ساعة) وبالتحليل المائي القلوي (غلي الببتيد مع 5 ـ نظامي هيدروكسيد الصوديوم مدة 24 ساعة).

ويلجأ في التحليل المائي الإنظيمي (حضن الببتيد بالدرجة 37 ْس لعدة ساعات في وسط pH معين لكل إنظيم) إلى عدد من الإنظيمات التي عرفت اليوم جيداً كالببسين Pepsin، والهضمين الثنائية الإنفحة أو المنْفحة Rennet، والتربسين Trypsin، والهضمين الثلاثية الكيموتربسين Chymotrypsin، والبابين Papain، وغيرها تحطم الرابطة الببتيدية في أماكن معينة تتعلق بالحموض الأمينية المؤلفة لهذه الرابطة.

يطلق أحياناً اسم قليلات الببتيد Oligopeptides على الببتيدات القليلة المكونات، ويطلق اسم كثيرات الببتيد Polypeptides على الببتيدات المكوَّنة من أكثر من عشر وحدات من الحموض الأمينية، والببتيدات الطبيعية تشتمل على هذين الصنفين.