الكيمياء الحيوية ( البروتينات )

البروتينات:
هي مركبات عضوية تتميزباحتوائها على على عنصر النيتروجين كمكون اساسي بالاضافة الى الى عناصر اخرى مثل الكربون والهيدروجين والاكسجين . وتدخل بعض العناصر الاخرى في تركيب انواع معينة من البروتينات . فمثلا يدخل الكبريت في تكوين الانسولين , بينما يحتوي الكازين ( بروتين الحليب على عنصر الفسفور الذي يعتبر عنصرا اساسيا في غذاء الاطفال . اما اليود فهو مكون رئيسي في بروتين الغدة الدرقية ( الثيروكسين ) .

الحمضالاميني:يتكون البروتين من وحدات أساسية تعرف بالأحماض الامينية , وهي مشتقات امينية لاحماض كربوكسيلية . أي انها تحتوي على مجموعة امين (NH2) في احد الاطراف بالاضافة الى مجموعة الكربوكسيل (COOH) في الطرف الاخر .






وتختلف الاحماض الامينية عن بعضها باختلاف المجموعة R .

صورة الاحماض الامينية المكونة للبروتينات :

·تكوين البروتينات:ينتج البروتين من تكاثف عدد كبير من الاحماض الامينية بعضها مع بعض بتكوين رابطة ببتيدية ( وهي رابطة تساهمية تكون بين جزيئات الاحماض الامينية لتكوين البروتين ) بين كل حمض اميني والذي يلية مع فقد جزيء ماء .

ترتبط الاحماض الامينية بارتباط مجموعة الامين من الحمض الاول , مع مجموعة الكربوكسيل من الحمض الثاني كما في الشكل التالي :






لتعطي الصورةالاوليةالموضحة في الشكل التالي :


حيث ان هذه الصورة توضح ترتيب الاحماض الامينية لتكوين البروتين .

وللبروتين ايضا صورةثانوية تكون نتيجة لالتفاف الصورة الاولية بسبب تكون رابطة هيدروجينية بين مجموعات ( -R ) لكل حمض اميني والذي يليه , كما هو موضح في الصورة التالية :



الصورةالثالثة للبروتين تتكون عندما تحاول الاحماض الامينية تكوين روابط مع احماض امينية بعيدة عنها في نفس البروتين مما يؤدي الى التفاف البروتين حول نفسة , كما في الصورة التالية :



اما الصورةاوالشكليةالرابعة للبروتين تنتج من التفاف جزيء البروتين مع جزيء بروتين اخر او اكثر :



من الامثلة على ذلك هرمون الهيموجلوبين في الدم حيث انه يتكون من اربع سلاسل ببتيدية .
__________________


·امثلةللبروتينات:
- الكولاجين (collagen ) .
- الكيراتين (Keratin ) . وهو البروتين المكون للشعر والاظافر والريش والقرن في وحيد القرن .
- ميكروتيوبيولس (Microtubules ) : وهذا البروتين مهم في الانقسام الخلوي, وهو البروتين المكون للاهداب والاسواط التي تساعد على حركة بعض الكائنات الدقيقة .


· خواصالبروتينات:
تمتاز البروتينات بالعديد من الخواص الكيميائية والفيزيائية اهمها :
- لها وزن جزيئي كبير.
- درجة انصهارها مرتفعة .
- سريعة الذوبان في الماء .
- توجد البروتينات في المحاليل المائية على شكل ايونات ثنائية الاقطاب .
- تمتلك البروتينات خاصية امفوتيرية , أي ان لها القدرة على التفاعل مع الاحماض والقواعد نظرا لاحتوائها على شق حامضي وهو مجموعة الكربوكسيل (COOH) , وشق قاعدي وهو مجموعة الامين (NH2) .
__________________