البروتينات والأحماض الأمينية

تلعب البروتينات الهيكلية، بما في ذلك ألياف الحرير، دورًا مهمًا في تشكيل الهياكل العظمية والخلايا والأنسجة والكائنات الحية، وغالبًا ما تُظهر تسلسلات الأحماض الأمينية للبروتينات الهيكلية سمات مميزة

يمكن ربط الأحماض الأمينية معًا تساهميًا في تفاعل تكثيف لتشكيل ثنائي الببتيد والماء، وتسمى الرابطة التساهمية بين الأحماض الأمينية الرابطة الببتيدية

تم الحصول على الببتيدات المشتقة من البروتينات الغذائية من الهضم المعوي للحيوانات والبشر البالغين، وفيما يتعلق بما إذا كانت هذه الببتيدات يتم امتصاصها بكميات كبيرة من الناحية الفسيولوجية

إن المرونة تستوعب المطابقة حول الكربون ألفا من الببتيدات المتصلة بواسطة روابط الببتيد عددًا هائلاً من الهياكل اعتمادًا على تسلسل البروتين، وتكون ثاني كبريتيدات هي روابط كيميائية متشابكة بين أو داخل عديد الببتيدات التي تضيف الاستقرار إلى الهيكل العام.

إن الأحماض الأمينية العشرون التي تحدث بشكل طبيعي والتي تتكون من البروتينات هي (تقريبًا) كلها من الشكل L، وشكل (L- Laevorotatory) هو الأيزومر الفراغي الذي يقوم بتدوير الضوء المستقطب المستوي إلى اليسار.

تمثل المهمة الأساسية للبروتينات في العمل كأنزيمات- المحفزات التي تزيد من معدل جميع التفاعلات الكيميائية تقريبًا داخل الخلايا، على الرغم من أن (RNAs) قادرة على تحفيز بعض التفاعلات، يتم تحفيز معظم التفاعلات البيولوجية بواسطة البروتينات. 

يعتبر الهستدين حمض أميني أساسي لا يمكن إنتاجه في الجسم ويجب توفيره من مصادر خارجية، وتحتوي جميع البروتينات الغذائية على هيستدين، على الرغم من أن الكميات تختلف باختلاف أنواع الطعام.

تكون الإنزيمات أحيانا في التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تحدث، ومن المعلوم أن حوالي 4000 تفاعل من هذا القبيل يتم تحفيزها بواسطة الإنزيمات، ولكن العدد قد يكون أعلى من ذلك، وتسمح الإنزيمات بحدوث ردود الفعل بالمعدل الضروري للحياة.

سهّل التقدم في مجال تعديل الإنزيم ضبط محفز حيوي لتحقيق هدف صناعي، والطفرات الموجهة بالموقع أحد هذه الأجهزة لبناء بروتينات جديدة تعمل كمحفزات قادرة، وهي تنطوي على تعديل الحمض الأميني في موقع محدد.

إن الإنزيمات عبارة عن محفزات تقوم، وفي ظل الظروف المعتدلة من درجة الحرارة ودرجة الحموضة وضغط الخلايا، بإجراء تفاعلات كيميائية بمعدل عالٍ مذهل، وتتميز بكفاءة وخصوصية ملحوظة.

الأرجينين يلعب عددًا من الوظائف الحيوية الأخرى، له دور في التوازن الحمضي/ القاعدي، وهو أمر لا يتم تقديره جيدًا سريريًا، لكن دورة اليوريا هي مصدر مهم لاستهلاك البيكربونات وحاسمة للحفاظ على التوازن الحمضي/ الأساسي

يلعب السيرين دورًا لا غنى عنه في عملية التمثيل الغذائي، عادة ما يتم تصنيعه بالكامل تقريبًا في الكلى، ويؤدي وجود قيود على توافر البروتين إلى تحريض ملحوظ لتخليق السيرين في الكبد.

الجليسين هو من الأحماض الأمينية غير الأساسية والأهم والأكثر بساطة في البشر والحيوانات والعديد من الثدييات، بشكل عام، يتم تصنيع الجلايسين من الكولين والسيرين والهيدروكسي برولين وثريونين من خلال التمثيل الغذائي بين الأعضاء

الميثيونين هو حمض أميني فريد يحتوي على الكبريت ويمكن استخدامه لبناء البروتينات وإنتاج العديد من الجزيئات في الجسم، وتشمل هذه المواد الجلوتاثيون المضاد للأكسدة وجزيء SAM، والذي يستخدم لتعديل الحمض النووي والجزيئات الأخرى.

تم التعرف على البروتينات الشبيهة بالأكتين (Alps) في بدائيات النوى والعتائق، وتُظهر الأكتينات البكتيرية، تشابهًا بنيويًا عاليًا مع G-actin، ولكنها تعرض أنماطًا شديدة التباين للتجميع الحلزوني، مقارنةً بحقيقية النواة F-actin المحفوظة.

الأكتين هو بروتين محفوظ بدرجة عالية مع الأشكال الإسوية الستة للثدييات المشفرة بستة جينات مختلفة،α-skeletal) ،α-cardiac ،α-soft ،γ-soft)، واثنان من الأشكال الإسوية السيتوبلازمية (غير العضلية)، (β-cytoplasmic وγ-السيتوبلازم).

ليست كل البروتينات المعدنية عبارة عن إنزيمات معدنية، فبعض الأيونات المعدنية الموجودة في البروتينات المعدنية تلعب دورًا هيكليًا على سبيل المثال، مما يسمح للبروتين بالثني حول أيون المعدن (مثل أصابع الزنك).

توفر روابط ثاني كبريتيد المناسبة ثباتًا للبروتين، مما يقلل من خيارات الانتروبيا الإضافية التي تسهل تقدم الطي نحو الحالة الأصلية عن طريق الحد من المطابقة غير المطوية أو المطوية بشكل غير صحيح.

تتكاثر ميكروبات التربة على خلايا الجذور الميتة وما يسمى بالإفرازات، وهو مركب غني بالكربون، يعزز نموها وأنشطتها التي تؤدي إلى إفراز إنزيم يعالج العناصر الغذائية لامتصاص النبات.

تساعد الإنزيمات في أنشطة إنتاج الجلوكوز في الكبد، وتساعد الإنزيمات أنها تساعد في امتصاص الطعام بسهولة وتقليل الكمية التي تتحول إلى دهون. 

في التوليف غير المتماثل، تتمثل إحدى طرق توليد جزيء نشط بصريًا في جعل الركيزة تتفاعل مع مادة مساعدة تجعل الركيزة غير متناسقة مما يسمح لها بالتفاعل مع المحفز اللولبي أو غيره من المواد المتفاعلة.

من كمية البروتين التي يجب أن تستهلكها، إلى الأنواع المختلفة من البروتينات النباتية والحيوانية، إلى الضجة الجديدة حول البروتينات البديلة فقد يلعب البروتين دورًا مهمًا في صحة الإنسان

البروتين هو مادة موجودة في جميع الكائنات الحية، كما أن البروتينات ذات قيمة غذائية كبيرة وتشارك بشكل مباشر في العمليات الكيميائية الأساسية للحياة، ويكون جزيء البروتين كبير جدًا مقارنة بجزيئات السكر أو الملح

بدأت ملحمة الحمض النووي في عام 1869، عندما عزل عالم الكيمياء الحيوية السويسري فريدريش "ميشر" مادة جديدة من نوى خلايا الدم البيضاء، كان الباحثون يدركون مؤخرًا أن الخلايا هي الوحدة الأساسية للحياة.

الحمض النووي هو جزيء طويل للغاية يمثل المكون الرئيسي للكروموسومات، وهو المادة التي تنقل الخصائص الوراثية في جميع أشكال الحياة، وهي مكونة من خيطين من النوكليوتيدات ملفوفين حول بعضهما البعض في ترتيب سلمي

هناك حد لمقدار البروتين الذي يمكن للجسم امتصاصه بكفاءة مرة واحدة، ووفقًا للدراسات، ويتم تعظيم تخليق البروتين العضلي بجرعة من 20 إلى 25 جرامًا من البروتين.

الميكوبلازما هي أحد مسببات الأمراض البشرية التي تسبب، على سبيل المثال، أمراض الشعب الهوائية والجهاز البولي التناسلي، وغالبًا ما تسبب العدوى في الزواحف علامات في الجهاز التنفسي العلوي.

تحديد البروتين بناءً على تحليل النيتروجين لمعظم مصفوفات الطعام يبالغ في تقدير محتوى البروتين مقارنةً بتحليل الأحماض الأمينية، سواء تم استخدام عوامل التحويل الخاصة بالأنواع أم لا

سيستين نفسه هو أحد مضادات الأكسدة القوية ولديه القدرة على حبس أنواع الأكسجين التفاعلية، وهو مضاد فعال للشيخوخة، ونظرًا لحقيقة أن السيستين يميل إلى الامتصاص في الخلايا

البروتين موجود بكثرة في أجسامنا، وهي مركبات تتكون من الأحماض الأمينية، وترتبط هذه الأحماض الأمينية ببعضها البعض في بنية طويلة تشبه السلسلة لتكوين بروتين