ما هي بعض خصائص البروتين؟

البروتينات هي جزيئات كبيرة ومعقدة لها وظائف متنوعة في الجسم وهي ضرورية لصحة جيدة. البروتينات عبارة عن سلاسل بوليمر طويلة مثل الدهون والكربوهيدرات. إنها مصنوعة من الأحماض الأمينية وتستخدمها الكائنات الحية لبناء الهياكل وتسهيل العمليات الكيميائية وإعطاء حركة للحيوان.

تتكون البروتينات من خيوط طويلة من الأحماض الأمينية ، والتي غالبًا ما تسمى "اللبنات الأساسية للحياة". الأحماض الأمينية هي مواد كيميائية تتكون من ذرة كربون مرتبطة بذرة هيدروجين ، ومجموعة أمين (ذرة نيتروجين مرتبطة بذرتين هيدروجين) و المجموعة الحمضية (ذرة كربون مزدوجة مرتبطة بذرة أكسجين بالإضافة إلى واحدة مرتبطة بذرة أكسجين مرتبطة أيضًا بهيدروجين ذرة). يحتوي كل حمض أميني على مجموعة أخرى تعرف باسم مجموعة R ، والتي لها هيكل هيدروكربوني فريد خاص بها. هناك 20 من الأحماض الأمينية الضرورية لوظائف الجسم ، ثمانية منها لا يمكن أن يصنعها جسم الإنسان. هذا هو سبب أهمية البروتينات في النظام الغذائي للشخص.

عندما يجتمع اثنان من الأحماض الأمينية ، فإنهما يشكلان رابطة ببتيدية. عندما يرتبط عدد قليل من الأحماض الأمينية ببعضها البعض ، فإنها مجرد سلسلة ببتيد صغيرة. ومع ذلك ، مثل الروابط الموجودة في السلسلة ، يمكن للعديد من الأحماض الأمينية المختلفة الارتباط ببعضها البعض لتشكيل سلسلة كبيرة للغاية ، وهي عبارة عن بروتين. تتكون جميع البروتينات من سلسلة طويلة من الأحماض الأمينية ، والتي يمكن أن تصل إلى آلاف الوحدات.

يحدد تسلسل الأحماض الأمينية في البروتين شكله ، والذي بدوره يحدد وظيفته. يُعرف التسلسل الأولي للأحماض الأمينية ببنيتها الأولية. ومع ذلك ، عندما يكون الجزيء كبيرًا مثل البروتينات ، فإنه يتفاعل مع نفسه ليأخذ شكلًا محددًا. تشكل ذرات الهيدروجين في الجزيء روابط هيدروجينية مع أجزاء أخرى من الجزيء ، مما يؤدي إلى الشكل المادي. تُعرف بعض البروتينات ، مثل تلك الموجودة في الشعر ، بالبروتينات الليفية لأنها تشكل خيوطًا طويلة تلتف فيما بينها. تميل أنواع أخرى ، مثل الإنزيمات ، إلى تكوين نقاط فردية وتسمى بروتينات كروية. يأتي الشكل الإضافي من البنية الثلاثية ، وهو الشكل الذي يتخذه الجزيء عندما تتوازن القوى الجذابة والمنافرة من مناطق مختلفة من الجزيء.

يمكن أن تتعطل بنية جزيء البروتين ، وفي النهاية وظيفته ، بعدة طرق. يمكن أن يؤدي التغيير في الحموضة ودرجات الحرارة المرتفعة وبعض المذيبات وحتى وجود جزيئات أخرى إلى تغيير قوى وروابط البروتين. عندما يحدث هذا ، يقال أن البروتين "يفسد الطبيعة". مثال على ذلك عندما توضع بيضة على مقلاة ساخنة ، يتحول البروتين الموجود في بياض البيض الصافي إلى بياض صلب. نظرًا لأن شكل البروتين يحدد وظيفته البيولوجية ، فإن تغيير طبيعة البروتين يمكن أن يغير أو يدمر تمامًا قدرته على أداء وظيفته.

في حين أن البروتينات المختلفة لها خصائص مختلفة ، إلا أنها بشكل عام يمكن أن تكون قوية للغاية. هذا يجعلها مثالية للعناصر الهيكلية في الكائنات الحية. تحتوي العضلات والعظام والشعر والنسيج الضام على بروتينات قوية لتكوين بنية الجسم الحي.

مثل الكربوهيدرات والدهون ، يمكن استقلاب البروتينات بواسطة الكائنات الحية للحصول على طاقتها المخزنة. في الواقع ، يستخدم الشخص العادي البروتين لحوالي 20 بالمائة من السعرات الحرارية اليومية. تعتمد بعض الأنظمة الغذائية على مستويات عالية من البروتين كمصدر للطاقة بدلاً من الكربوهيدرات وأحيانًا الدهون. خارج الجسم ، نظرًا لظروف الرطوبة المناسبة ، يمكن للبروتينات أن تحترق ، كما هو واضح في أي وقت يتم ترك هوت دوج أو شريحة لحم على الشواية لفترة طويلة.

البروتينات ضرورية لوظائف الحياة. لها استخدامات متعددة في الجسم ، بما في ذلك الإنزيمات (التي تجعل العمليات البيولوجية تتفاعل أسرع) والهرمونات (التي تتحكم في عمليات الجسم) والأجسام المضادة (التي تحمي الكائنات الحية من مرض). يستخدم الجسم البروتينات أيضًا لنقل المواد في الخلايا وتوفير البنية. تشمل الأطعمة الغنية بالبروتين اللحوم والأسماك والحليب والبيض ، وكلها تأتي من مصادر حيوانية. يحتاج النباتيون والنباتيون إلى مراقبة تناول طعامهم للتأكد من حصولهم على جميع الأحماض الأمينية الأساسية لأن الخضروات الفردية الغنية بالبروتينات لا تحتوي على جميع الأحماض الأمينية الأساسية في طعام واحد مصدر.