التعريف والمكونات العنصرية

البروتينات هي مركبات عضوية نتروجينية ذات وزن جزيئي مرتفع تتكون من سلاسل من الحموض الأمينية التي ترتبط فيما بينها بالروابط الببتيدية peptide bonds. وهي تحتوي على الكربون والهيدروجين والأكسجين والنتروجين ويحتوي العديد منها على الكبريت وبعضها على الفوسفور أو عناصر أخرى، ومع ذلك فالنتروجين هو المكوّن المميز لكل البروتينات، وهو يشكل نحو 16% من وزنها.

الأهمية البيولوجية للبروتينات

1-  تشكل البروتينات الجزء الأكبر من المادة الحية protoplasm للخلية.

 2- تقوم بروتينات الخلية بعدة وظائف , فمنها الإنزيمات (المحفزات البيولوجية) وبروتينات الحركة (الأكتين والميوزين في تقلص العضلات) وبروتينات الهيكل الخلوي (كالتيوبولين tubulin) التي تعطي للخلية شكلها وتساعد في حركتها.

 3- وهي تدخل في بنية الأغشية الخلوية لتسهم في تنظيم نقل المواد عبرها أو لتعمل كمستقبلات تسمح للخلية بالتجاوب مع المتغيرات حولها.

 4- هناك بعض الهرمونات التي هي عبارة عن ببتيدات في طبيعتها مثل الأنسولين والغلوكاغون وغيرها.

 5- ترتبط بعض البروتينات بالدنا DNA (حامل المعلومات الوراثية) لتنظم فعالياته.

 6- تعمل بعض البروتينات كنواقل (الهيموغلوبين ينقل الأكسجين وبروتينات البلازما تنقل المعادن وبعض الهرمونات) أو مخازن (الميوغلوبين يخزن الأكسجين في العضلات والفيريتين يخزن الحديد).

7- توفر البروتينات للجسم كلاً من الكبريت والنتروجين بشكل قابل للاستخدام وغير مؤذ.

 8 - تقوم بعض البروتينات بوظائف دفاعية كالأجسام الضدية المناعية (أو الأضداد antibodies) والكيراتينات keratins التي تجعل الجلد مقاوماً للمواد الكيميائية، وبنيوية داعمة (كالكولاجينcollagen والإيلاستين elastin).

9- فضلاً عن ذلك كله، تتفكك البروتينات إلى حموض أمينية يمكن أن تتحول إلى مركبات ذات أهمية فيزيولوجية كبيرة كالكرياتين والهيم والبورينات والبيريميدينات وبعض الهرمونات (كالهرمونات الدرقية والأدرينالين والنورأدرينالين..).

وقبل الخوض في بحر البروتينات بنيةً وتصنيفاً وخصائص، لا بد من الحديث عن وحدة بنائها الأساسية، ألا وهي الحموض الأمينية. وقبل ذلك، يجب استذكار بعض الحموض العضوية أحادية الكربوكسيل وثنائية الكربوكسيل، وبعض المجموعات الوظيفية والحلقات المهمة في بنية الحموض الأمينية، والتي يعرض الشكل 1 صيغها وأسماءها الإنجليزية والعربية.

شكل (1) الحموض العضوية والمجموعات الوظيفية والحلقات المصادفة في بُنى الحموض الأمينية ( والبروتينات ) .