البروتينات

البروتينات

كلمة بروتين من أصل يوناني: المقطع Pro يعني الأول، والمقطع teins يعني الأهمية أو الأساس. تسهم البروتينات في بناء أنسجة المخلوقات الحية وتدخل في تركيب جميع الخلايا الحية، وهي أساسية في غذاء الإنسان لأنها المصدر الأول للحوامض الأمينية اللازمة لنموه. مصدرها الأساسي الأجسام الحية، ويصعب فصلها بطرق كيميائية سهلة لتشابه تركيبها الكيميائي وصفاتها الفيزيائية والكيميائية.

العناصر المكونة

عناصر أساسية: الكاربون والهيدروجين والأوكسجين والنتروجين، وأحياناً عناصر ثانوية مثل الكبريت والفسفور.

الأحماض الأمينية

الوحدة الأساسية لبناء البروتين، وتشترك جميعها في مجموعتين وظيفيتين مرتبطتين بالذرة المركزية: مجموعة الأمين $-NH_2$ (قاعدية) ومجموعة الكاربوكسيل $-COOH$ (حامضية)، واختلاف الأحماض الأمينية ناشئ عن اختلاف الجذر $R$. لذلك تُعد البروتينات مواد امفوتيرية (ذات صفات حامضية - قاعدية) تتفاعل مع الحوامض والقواعد.

تكوين البروتين

يتكون البروتين من ارتباط أعداد كبيرة من الأحماض الأمينية (بعد فقدان جزيء ماء لكل نقطة ارتباط) بأواصر تدعى الأواصر الأميدية (الببتيدية) $-CO-NH-$ مكونة بوليمر كتلته المولية بين 40000 و 40000000. أحد طرفي البروتين مجموعة كاربوكسيل والطرف الآخر مجموعة أمين، وفي ثناياه عدد من المجاميع الأميدية.

التفاعلات الأساسية

• مع الاحماض غير العضوية مثل $HCl$: تفك الآصرة الأميدية فيتجزأ البروتين إلى الأحماض الأمينية المكونة له (مماثل لهضم البروتين في المعدة).
• مع القواعد غير العضوية مثل $NaOH$: يتجزأ البروتين إلى أملاح الأحماض الأمينية.

تختلف البروتينات باختلاف أنواع الأحماض الأمينية وأعدادها وترتيبها (لا يقل عددها عن 20 حامضاً أمينياً)، ووظيفة البروتين تعتمد على ذلك وعلى شكله العام؛ فمنها بروتينات خيطية (ليفية) كالكرياتين في الشعر والصوف، وبروتينات شبه كروية كما في البيض، وأي تغيير في الشكل العام يعطل عملها. من أشهر المواد البروتينية في أجسامنا: الأنزيمات والهرمونات والهيموكلوبين.