جدول ال فكرة
تمثل اللبنة الأساسية للبروتين وحدة مهمة من البروتينات ، والبروتينات هي من بين أكثر الجزيئات العضوية وفرة في الأنظمة الحية وتعرض مجموعة متنوعة من الهياكل والوظائف ، كل شيء وصولاً إلى هذه الوحدة الأساسية.
المحتويات
لبنة بناء البروتين
البروتينات هي المنتجات النهائية لعملية فك التشفير التي تبدأ بالمعلومات الموجودة في الحمض النووي الخلوي. تشكل البروتينات ، كوحدات عاملة للخلية ، العناصر الهيكلية والحركية للخلية وتعمل كمحفزات لكل تفاعل كيميائي حيوي يحدث في الكائنات الحية. هي اللبنات الأساسية للبروتينات. اللبنات الأساسية للبروتينات هي أحماض أمينية ، وهي جزيئات عضوية صغيرة تتكون من ذرة كربون ألفا مركزية مرتبطة بمجموعة أمينية ، ومجموعة كربوكسيل ، وذرة هيدروجين ، ومكون متغير يعمل بمثابة سلسلة جانبية في الواقع ، يحتوي كل جين في الحمض النووي الخلوي على كود هيكلي فريد للبروتين ، وهي عبارة عن بروتينات متجمعة ذات تسلسلات مختلفة من الأحماض الأمينية مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط مختلفة وتتكون في مجموعة متنوعة من الهياكل ثلاثية الأبعاد. لذلك ، ترتبط العديد من الأحماض الأمينية في البروتين عن طريق روابط الببتيد لتشكيل سلسلة طويلة ، والتسلسل الخطي للأحماض الأمينية داخل البروتين هو الهيكل الأساسي للبروتين. [1]
مكونات البروتين
تتكون البروتينات من عشرين حمضًا أمينيًا ، لأن لبنة بناء البروتين هي الأحماض الأمينية ، والتي تحتوي في بعضها على الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكبريت ، بحيث تتشكل مجموعة الأمين ومجموعة الكربوكسيل ، والأحماض الأمينية ترتبط ببعضها البعض والروابط الببتيدية من خلال تفاعل كيميائي حيوي يتكون من فقدان جزيء الماء ؛ تحتوي أكبر مجموعة من الأحماض الأمينية على سلاسل جانبية غير قطبية ، والعديد من الأحماض الأمينية الأخرى لها سلاسل جانبية بشحنات موجبة أو سالبة ، في حين أن البعض الآخر يحتوي على سلاسل جانبية قطبية ولكنها غير مشحونة ، وتعتبر كيمياء السلاسل الجانبية للأحماض الأمينية أمرًا بالغ الأهمية يمكن أن ترتبط بنية البروتين مع اختلاف هذه السلاسل الجانبية ببعضها البعض لدعم طول البروتين في شكل معين ، ويمكن أن تشكل السلاسل الجانبية للأحماض الأمينية المشحونة روابط أيونية ، ويمكن للأحماض الأمينية القطبية تكوين روابط هيدروجينية. [1]
أنواع البروتينات
يمكن للبروتينات أن تؤدي مجموعة متنوعة من المهام في الخلية أو في الكائن الحي ، وبالمثل يمكن تقسيم البروتينات إلى نوعين حسب وظيفتها: بروتينات الإنزيم وبروتينات الهرمون ، ويتبع ذلك شرح لأنواع البروتين ووظائفها. [2]
الانزيمات
إنها بروتينات تحفز التفاعلات الكيميائية الحيوية. هذه الإنزيمات ضرورية للعمليات الكيميائية مثل الهضم والتمثيل الغذائي الخلوي. بدون الإنزيمات ، ستكون معظم العمليات الفسيولوجية بطيئة جدًا. هناك فئتان أساسيتان من الإنزيمات:
- إنزيم تقويضي: إنزيمات تكسر ركائزها.
- الإنزيمات الابتنائية هي إنزيمات تبني جزيئات أكثر تعقيدًا من ركائزها.
الهرمونات
تعمل بعض البروتينات كجزيئات إشارات كيميائية تسمى الهرمونات ، ويتم إفراز هذا النوع من البروتين بواسطة خلايا الغدد الصماء التي تتحكم أو تنظم عمليات فسيولوجية معينة ، بما في ذلك النمو والتطور والتمثيل الغذائي والتكاثر ؛ من الأمثلة على الهرمون الأنسولين ، لأنه هرمون بروتيني يساعد في تنظيم مستويات السكر في الدم ، وتعمل البروتينات الأخرى كمستقبلات لاكتشاف مستويات المواد الكيميائية وإرسال إشارات للاستجابة لها. كما أن بعض أنواع الهرمونات ، مثل الاستروجين والتستوستيرون ، منبهات للدهون وليست بروتينات.
وظائف البروتينات
تؤدي البروتينات وظائف أساسية في جميع أنظمة جسم الإنسان ، وهذه السلاسل الطويلة من الأحماض الأمينية ، والتي تعتبر أساسًا اللبنات الأساسية للبروتينات ، مهمة جدًا على النحو التالي: [2]
- تحفيز التفاعلات الكيميائية.
- تركيب وإصلاح الحمض النووي.
- نقل المواد عبر الخلية.
- استقبال ونقل الإشارات الكيميائية.
- والرد على المحفزات
- تقديم الدعم الهيكلي.
تتمثل الوظائف الأخرى للبروتينات في أنها تؤدي الوظائف الأساسية في جميع أنظمة جسم الإنسان. في الجهاز التنفسي ، يقوم الهيموغلوبين ، المكون من أربع وحدات بروتينية فرعية ، بنقل الأكسجين من أجل التمثيل الغذائي الخلوي. وتنقل البروتينات الأخرى في بلازما الدم المغذيات ومنتجات النفايات الأيضية في جميع أنحاء الجسم تشكل البروتينات الأكتين والتوبولين هياكل خلوية ، بينما يوفر الكيراتين الدعم الهيكلي للخلايا الميتة التي تتحول إلى أظافر وشعر ؛ تساعد الأجسام المضادة ، التي تسمى أيضًا الغلوبولين المناعي ، الجهاز المناعي على التعرف على مسببات الأمراض الأجنبية وتدميرها ، كما يساعد الأكتين والميوسين على تقلص العضلات ، بينما يعزز الألبومين نمو الجنين المبكر.
في الختام ، نستنتج أننا حددنا لبنة بناء البروتين الأساسية ، والتي تتكون من مجموعة من المجموعات الوظيفية التي ، بالتزامن مع بعضها البعض ، تدعم البروتين في أداء وظائفه المتعددة في خلايا وأجسام الكائنات الحية المختلفة.