البروتينات والأحماض الأمينية

الأحماض الأمينية هي الأساس للبروتينات التي تتحكم عمليا في جميع العمليات الخلوية داخل الجسم، وتعتبر أدوار البروتينات حاسمة لوظيفة وبنية وتنظيم الأنسجة والأعضاء

لا يتم دمج الأحماض الأمينية غير البروتينية التي نهتم بها في بروتينات الكائنات الحية التي تصنعها ولا تتشكل بقاياها من خلال التعديل اللاحق للترجمة لبقايا الأحماض الأمينية البروتينية

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.

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.

أصبحت إعادة بناء الخرائط الأيضية للكائنات الحية المتسلسلة بالكامل مهمة ذات أهمية كبيرة لمساعدة علماء الأحياء على تحديد وتحليل خرائط الكائنات الحية المتسلسلة حديثًا والمسارات المكتشفة حديثًا

ترتبط المونومرات ببعضها البعض من خلال عملية تسمى تخليق الجفاف حيث يتم إزالة الماء كمنتج ثانوي، والرابطة الببتيدية عبارة عن رابطة تساهمية تتكون بين مجموعة الكربوكسيل من الأحماض الأمينية.

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.

هناك عدة أنواع وفئات من الببتيدات يمكن توفيرها مثل ببتيدات الحليب التي تتشكل عندما يكسر الجهاز الهضمي بروتينًا يسمى الكازين، وتنشأ هذه أيضًا من خلال البروتينات التي تأتي من العصيات اللبنية أثناء تخمير الحليب.

إن ببتيدات الإشارة (الببتيدات المفردة) هي منتجات مُفرزة أو مُفرزة من خلايا يمكن قياسها في الدورة الدموية، وحيث كان يُفترض أن ببتيد الإشارة قد تدهور بعد الانقسام من الببتيد المسبق.

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

تلعب الببتيدات دورًا أساسيًا في العمليات الفسيولوجية الأساسية، وهي ضرورية للعديد من العمليات الكيميائية الحيوية، والببتيد عبارة عن سلسلة قصيرة من 2 إلى 50 حمضًا أمينيًا

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

يمكننا القول بأنه يرتبط معدل تفاعل الإنزيم والركيزة بشكل متناسب بتركيزات كل من الإنزيم والركيزة، ومع انخفاض أو زيادة تركيز، كذلك ينخفض ​​معدل التفاعل.

تتيح معلومات تسلسل الجينوم الاستنساخ المباشر للجينات المستهدفة باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) وبالتالي تعبير فعال في سلالة مضيفة غير متجانسة مناسبة، وحتى لو واجهت أخطاء PCR و/أو عيوب التعبير.

تحتوي كل خلية على آلاف الإنزيمات التي تقدم مساعدة محددة في جميع أنحاء الجسم، وتساعد الإنزيمات في التفاعلات الكيميائية التي تبقي الشخص على قيد الحياة وبصحة جيدة.

إن المثبطات التي لا تسهم في تطوير المنتج تنفيذ المنع، ويمكن أن تؤثر المثبطات على كل من الركيزة والإنزيم، ويشار إلى وقف نشاط الإنزيم بتثبيط الإنزيم

تحتاج الإنزيمات إلى الظروف المناسبة للعمل، وإذا كانت الظروف غير مناسبة، فيمكن أن تغير الإنزيمات الشكل، وبعد ذلك، لم تعد تتلاءم مع الركائز، لذا فهي لا تعمل بشكل صحيح.

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.

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.

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

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

تستخدم الإنزيمات في صنع وتحسين ما يقرب من 400 منتج استهلاكي وتجاري يومي، ويتم استخدامها في تصنيع الأطعمة والمشروبات، وتغذية الحيوانات، والمنسوجات، والتنظيف المنزلي، ووقود السيارات وتوليد الطاقة.

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.

إن الإنزيمات غالبًا ما تكون جزيئات كبيرة تتكون من عدة مئات من الأحماض الأمينية، إلا أن المناطق الوظيفية للإنزيم تقتصر عمومًا على الشقوق الموجودة على السطح والتي تشكل جزءًا صغيرًا فقط من الحجم الكلي للإنزيم.

عادة ما تنتمي الإنزيمات البكتيرية التي تحدد المقاومة إلى عائلات كبيرة كبيرة، ونشأ العديد منهم من إنزيمات كان لها في الأصل وظائف أخرى

تقوم النباتات بتجميع وتخزين مجموعة واسعة من المركبات السامة الكيميائية والبروتينية كجزء من نظام دفاعها المصمم لاكتشاف الكائنات الغازية والاستجابة لها،

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.

على الرغم من أنه لا تزال هناك بعض قطاعات صناعة الخنازير والدواجن التي لا تستخدم الإنزيمات الخارجية، إلا أن نمو سوق الإنزيمات كان كبيرًا، ونظرًا لأن الإنزيمات تعمل على تحسين هضم مكونات العلف النباتية، فإنها توفر فوائد اقتصادية فورية للإنتاج الحيواني.

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

السكريات من العناصر الغذائية الرئيسية، وهي أحد المتطلبات الغذائية الرئيسية للعديد من الكائنات الحية؛ لأنها تزود الجسم بمصدر للطاقة الكيميائية