البروتينات Proteins

يعد العالم جيراد يوهانز مولدر Gerad Johannes Mulder أول من استعمل مصطلح بروتين Protein المشتق من الكلمة اليونانية (الاغريقية) Proteno ، وتعني يحتل الموقع الاول ، ذلك حين ادراك هذا الاهمية قصوى لهذه المواد عام 1838 اذ انها من المكونات المهمة في تركيب اجسام الكائنات الحية ، وهي تشكل نحو 15% من وزن الخلية الحية. وتتركب البروتينات من الكاربون والهيدروجين والاوكسجين والنيتروجين والكبريت. وتتميز البروتينات عن السكريات واللبيدات ( الدهون ) باحتوائها نسبة عالية من النيتروجين تقدر بــ %16.

وتعد البروتينات واحدا من النوعين الرئيسين من الجزيئات الحية العملاقة Giant Biomolecules في الخلية، وهما البروتينات Proteins والحوامض النووية Nucleic acids وثمة ما يقرب 10000 نوع من الجزيئات البروتينية في الخلايا التي تؤلف اجسام الكائنات الحية. وتتركب البروتينات من وحدات بنائية اساسية هي الاحماض الامينية Amino Acids التي يبلغ عددها عشرين حامضا امينيا في الطبيعة والتي لا تستطيع الحيوانات ، بما فيها الانسان ، تكوينها أو تصنيعها، بكميات كافية داخل اجسامها من المركبات الابسط منها ، لذا تسمى الحوامض الامينية الاساسية Essential Amino Acids وهكذا يجب الحصول عليها جاهزة من مصادر نباتية أو حيوانية ، أما الحوامض الامينية الاخرى ، فتدعى بالحوامض الامينية غير الاساسية - Non essential Acids. التي يكون جميعها من نوع ألفا ، وتحتوي ذرت الكاريون والهيدروجين ، والاوكسجين ، والنيتروجين ، وترتبط كل من مجموعة الامين - NH₂ ومجموعة الكاربوكسيل COOH والمجموعة المسماة R في الحوامض الامينية جميعها هذه ، بذرة الكارون نفسها المعروفة بذرة ألفا Alpha Carbon Atom. وتؤلف الحوامض الامينية الاساسية الوحدات البنائية الاساسية لانواع البروتينات جميعها ،لذا تسمى بالاحماض الامينية البروتينية The Amino Acids of Proteins.

ومن للجدير ذكر ان مجموعتي الفا امينو α-amino ، والفا كاروكسيل α-catroxyl المتأينان ، وعندها تصبح لاحماض الامينية ثنائية الايون ، أي على هيأة مواد ذوات تفاعلين Aniphoteric أو ايونات فائية القطب Dipolar او تسمى ايون امفوتيري (ثنائي) Zwitter Ion على نحو ما مبين في ادناه :

والاحماض الامينية غالبا ما توجد في داخل الجسم بشكل متأين عند الاس أو الرقم للهيدروجيبني  pH.  وفي ادناه ، تركيب الاحماض الامينية الشائعة واختصاراتها مبتدئين بالحامض الاميني كلايسين الذي يعد أبسط حامض اميني ، وهذه الاحماض الامينية هي :

وثمة انواع اخرى قليلة من الاحماض الامينية تسمى الاحماض الامينية النادرة Rare Amino Acids توجد في تركيب بروتينات متخصصة منها :

5- هيدروكسي لايسين 5-Hydroxy-lysine ، 4-هيدروكسي برولين Hydroxyproline -4 وغيرهما ، ويدخل هذان الحامضان الامينيان في تركيب البروتين الليفي الكولاجيني.