البروتينات

تلعب الروابط الكيميائية العضوية دورًا أساسيًا في بنية ووظيفة البروتينات ، وهي جزيئات ضخمة أساسية في الكائنات الحية. تتكون البروتينات من سلاسل طويلة من الأحماض الأمينية

هو حمض أميني أساسي ولكن لا يمكن تصنيعه من قبل الجسم ويجب الحصول عليه من الطعام أو الدواء، ويدعم (Threonine) العديد من الأعضاء مثل الجهاز العصبي المركزي والقلب والكبد والجهاز المناعي.

(L-lysine) هو حمض له دور كمغذيات دقيقة ومغذيات ومضاد للاختلاج ومستقلب (Escherichia coli) ومستقلب (Saccharomyces cerevisiae) ومستقلب نباتي ومستقلب بشري ومستقلب للطحالب وهو عبارة عن حمض أميني لعائلة الأسبارتات.

يحتوي البرولين على مجموعة أمين ثانوية، تسمى إيمين، بدلاً من مجموعة أمين أولية؛ ولهذا السبب، يسمى البرولين حمض إيمينو، نظرًا لانصهار مجموعة R المكونة من ثلاثة كربون من البرولين في مجموعة (α-nitrogen)،

يتكون الكروماتين من الحمض النووي والبروتينات المرتبطة به، والتي تكون الهيستونات بارزة فيها، وتتجمع الهيستونات والحمض النووي لتشكيل وحدات متكررة تُعرف بالنيوكليوسومات

وتتميز بنية ووظيفة البروتينات المقلصة بالعضلات المخططة بشكل جيد، وبالتالي توفر مثالًا جيدًا للاستقراء لتحليل بنية البروتين المقلص ووظيفة الخلايا غير العضلية.

وفي العديد من الطرق تتصرف الحاملات مثل الإنزيمات، وعلى عكس تفاعلات الركيزة الإنزيمية العادية، لا يتم تعديل المادة المذابة المنقولة تساهميًا بواسطة البروتين الحامل، ولكن بدلاً من ذلك يتم تسليمها دون تغيير إلى الجانب الآخر من الغشاء.

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.

تشارك البروتينات الهيمية في العديد من الوظائف الحيوية، بما في ذلك نقل الأكسجين (الهيموجلوبين في أنسجة الكريات الحمراء) وتخزين الأكسجين (الميوغلوبين العضلي) واستقلاب الأكسجين

إن البروتينات الفسفورية لها أهمية كبيرة في العديد من جوانب علم الأحياء ولها دور مهم في فهم الآليات الجزيئية، وخاصة تلك التي تؤدي إلى نشوء الأورام ونموها

يمكن أن تعمل هذه البروتينات السكرية السطحية أيضًا كأهداف تحييد طبيعية للأجسام المضادة التي ينتجها الجسم في مكافحة العدوى ومنح درجة معينة من المناعة المستقبلية.

تحمل البروتينات الدهنية الكوليسترول والدهون الثلاثية إلى خلايا الجسم، ويعمل HDL (الكوليسترول الجيد) على التخلص من LDL، وهو الكوليسترول الضار الذي يسد الشرايين

البروتينات النووية الموجودة في الجسم حمضية بصراحة وهي قابلة للذوبان في القلويات التي تشكل الملح، ويتم ترسيبها من محاليلها بواسطة حمض الأسيتيك ثم يتم إعادة تذويبها بواسطة HCL المخفف

يتأثر معدل التفاعل المحفز بالإنزيم بدرجة الحرارة ودرجة الحموضة وتركيز الركيزة، وبالنسبة للعديد من الإنزيمات، يكون الرقم الهيدروجيني الأمثل قريبًا من الرقم الهيدروجيني 7.

يحتوي كل جين في الحمض النووي الخلوي على رمز بنية بروتينية فريدة، ولا يتم تجميع هذه البروتينات بتسلسلات مختلفة من الأحماض الأمينية فحسب، بل يتم أيضًا تجميعها معًا بواسطة روابط مختلفة.

يقال إن الإنزيمات تمتلك موقعًا نشطًا، والموقع النشط هو جزء من الجزيء له شكل محدد ومجموعة وظيفية لربط الجزيئات المتفاعلة، ويشار إلى الجزيء الذي يرتبط بالإنزيم بمجموعة الركيزة، وتشكل الركيزة والإنزيم تفاعلًا وسيطًا مع طاقة تنشيط منخفضة بدون أي محفزات.

 يتم امتصاص كل البروتين بشكل أساسي على شكل ثلاثي الببتيدات أو ثنائي الببتيدات أو أحماض أمينية وتحدث هذه العملية في الاثني عشر أو الصائم القريب من الأمعاء الدقيقة.

تحتوي العديد من البروتينات، ومعظمها عبارة عن إنزيمات، على مكونات عضوية أو أولية ضرورية لنشاطها واستقرارها، وبالتالي فإن دراسة تطور البروتين لا تعطي نظرة ثاقبة هيكلية فحسب، بل تربط أيضًا بروتينات أجزاء مختلفة تمامًا من عملية التمثيل الغذائي.

تتميز أطياف الامتصاص الإلكترونية للبروتينات بشكل أساسي فوق منطقة الأشعة فوق البنفسجية (185-320 نانومتر) من الطيف الكهرومغناطيسي.

هناك عدة أنواع من المناعة، بما في ذلك المناعة الفطرية والمناعة السلبية والمناعة المكتسبة/النشطة.

يكمن أحد الأسباب الرئيسية لاعتلال عضلة القلب الضخامي العائلي في طفرات مجال الرأس لأي من الميوسين الثاني لعضلة القلب، وتسبب الطفرات في جينات الميوسين الهيكلية الأخرى عيوبًا في العضلات الهيكلية مثل ضعف العضلات.

الميوسين هو المحرك الجزيئي الذي يحول الطاقة من التحلل المائي لـ ATP إلى حركة موجهة، وهذا من خلال القيام بذلك، يؤدي إلى تقصير قسيم عضلي وتقلص العضلات.

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 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.

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.

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.

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

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

يمكننا القول بأنه البروتين هو لبنة مهمة لبناء العظام والعضلات والغضاريف والجلد، وفي الواقع، يتكون الشعر والأظافر على الأغلب من البروتين.

إن الابتكار في العملية الصناعية مع التأثير في الإنتاج الفعال هو التحدي الرئيسي للصناعة الفعلية، حيث يتم استخدام عدد كبير من الإنزيمات في مستوى مختلف من العملية