تركيب وتقسيم البروتينات وخواص الأحماض الأمينية

لا يخفى على أحد أهمية البروتينات لجسم الإنسان وفوائدها لصحته، إذ إن لها أهمية كبيرة في بناء وترميم وتحويل الطاقة في جسم الكائن الحي، فالبروتينات تدخل في تركيب الغدد والأعضاء والأغشية الخلوية والكروموسومات وغيرها.

أقسام البروتينات

1- بروتينات تركيبية

تدخل في تركيب جسم الكائن الحي مثل الأكتين والميوسين، اللذين يدخلان في تركيب العضلات، والكولاجين الذي يدخل في تركيب الأوتار والأربطة، والكيراتين الذي يدخل في تركيب الجلد والريش والشعر.

2- بروتينات تنظيمية

تدخل في تنظيم العمليات الحيوية في جسم الكائن الحي، مثل الأجسام المضادّة Autoantibodies والإنزيمات والهرمونات وغيرها.

تتكون البروتينات المتنوعة من بوليمرات متعددة الببتيد، ويتكون كل بوليمر عديد ببتيد من أحماض أمينية مرتبطة فيما بينها بروابط ببتيدية.

وتتكون البروتينات الطبيعية من عشرين حمضًّا أمينيًّا، ويستطيع جسم الإنسان تصنيع الأحماض الأمينية غير الأساسية، ونظرًا لعدم قدرة جسم الإنسان على تصنيع الأحماض الأمينية الأساسية بكميات كافية التي تضم كلًّا من: أيزوليوسين - تربتوفان - ثريونين - فالين - فينيل آلانين - ميثيونين - لايسين - ليوسين - هستدين؛ لذا فإن الفرد يحتاج نحو 70 جم يوميًّا من البروتينات المحتوية على الأحماض الأساسية.

والأحماض الأمينية هي مشتقات للأحماض العضوية، حيث يتكون جزيء الحمض الأميني من ذرة كربون ألفا مرتبطة بذرة هيدروجين وثلاث مجموعات هي:

الألكيل R والأمينو 2NH والكربوكسيل COOH، لكن الجلايسين لا يحتوي على مجموعة ألكيل؛ لذا يعد الجلايسين أبسط الأحماض الأمينية.

ترتبط الأحماض الأمينية معًا لتكوين البروتينات البسيطة، في حين ترتبط البروتينات بعناصر أخرى كاليود والحديد لتكوين أحماض أمينية مرتبطة مثل الثيروكسين والهيموجلوبين.

تصنيف الأحماض الأمينية الداخلة في تركيب البروتينات

يمكن تصنيف الأحماض الأمينية الداخلة في تركيب البروتينات حسب مجموعة الألكيل الداخلة في تركيبها إلى:

1- أحماض أمينية أليفاتية أحادية الأمين والكربوكسيل، أو أحماض أمينية أليفاتية أحادية الأمين ثنائية الكربوكسيل، أو أحماض أمينية أليفاتية ثنائية الأمين أحادية الكربوكسيل، أو أحماض أمينية أليفاتية ثنائية الأمين والكربوكسيل.

2- أحماض أمينية أروماتية سواء لها حلقة متجانسة أم غير متجانسة.

تتنوع قابلية الأحماض الأمينية للذوبان في الماء أو في الكحول أو في الإيثيل، فمنها ما له قابلية للذوبان ومنها ما هو شحيح الذوبان.

وللأحماض الأمينية درجات انصهار مرتفعة، وغالبًا ما تحترق قبل انصهارها. وتتفاعل الأحماض الأمينية مع كل من الأحماض والقواعد؛ لأنها أمفوتيرية أي ذات تفاعلين.

وتتميز بعض الأحماض الأمينية بمذاق حلو مثل التربتوفان، وبعضها مثل الليوسين ليس له طعم؛ لكن الأرجنين -وهو حمض أميني نصف أساسي- يتميز بمذاقه المر.

تدخل الأحماض الأمينية في كثير من التفاعلات مع النيتروز أو مع الننهايدرين أو مع محلول سانجر (فلورو ثنائي البنزين) وغير ذلك من التفاعلات.