ما هي البروتينات وانواعها
تعريف البروتينات
البروتينات هي جزيئات حيوية كبيرة الحجم، وتتألف من سلاسل من الأحماض الأمينية المرتبطة ببعضها البعض عبر روابط ببتيدية، وعند تجمع هذه الأحماض يتكون البروتين .
تعتبر البروتينات عناصر غذائية أساسية يحتاجها جسم الإنسان، حيث تشكل مصدرًا للطاقة وتمثل نحو 50% أو أكثر من وزن الخلية الجافة، وتتضمن أنواعًا مثل الأنزيمات والهرمونات .
بنية البروتينات
بالنسبةلبنية البروتينات، فهي غير ثابتة على الإطلاق وغالبًا ما تتكون من:
- تكوين أولي وهو محدد بتسلسل الروابط الأمينية
- والبنية الثانوية تتكوَّن من لفَّات السلاسلِ الببتيديةِ حيث يلتفُّ كلٌّ منها على الآخر
- تتألف بنية البروتينات من بنية ثالثية، وتحدد هذه البنية الشكل النهائي للبروتين
البنية الرابعة تتشكل عندما يتحد بروتينين أو أكثر معًا، وهناك بعض البروتينات ذات البنية المعروفة التي تحتوي على ببتيدات عالية، مثل:
- الأنسلوين Insulin وهو هرمون منقص للسكر
- الفبرين Fibrine
- الألبومينAlbumin
- الهيموغلبين Hemoglobin
الأحماض الامينية وانواعها
أما بالنسبة للأحماض الأمينية، فهي مكونات غذائية أساسية متوفرة وموجودة في جميع الخلايا، وتشكل حوالي 20% من جسم الإنسان.
تعد الأحماض الأمينية ثاني أكبر مكون لجسم الإنسان بعد الماء، وتتميز هذه الأحماض بعدة خواص، منها قدرتها على إظهار خواص الأحماض والأمينيات .
- الأحماض الأمينية ذات السلسلة الجانبية اللاقطبية.
- الأحماض الأمينية ذات السلسلة الجانبية الحاوية.
- الأحماض الأمينية التي تحتوي على سلاسل جانبية تحتوي على الكبريت.
- تتمتع الأحماض الأمينية ذات السلسلة الجانبية الحامضية المشحونة سلبيًا.
- تتميز الأحماض الأمينية ذات السلسلة الجانبية الأساسية بتحميلها الإيجابي.
أنواع البروتين
تنقسم البروتينات إلى فئات مختلفة وفقًا لتركيبها، ويساهم في ذلك حمض الدي إن إي وحمض الأرن إيه المرسال وحمض الأرن إيه الناقل والريبوسومات
بروتينات بسيطة
وهي التي تحتوي أولاً على أحماض أمينية فقط
بروتينات مقترنة
تحتوي هذه الجزيئة على أحماض أمينية ومركبات عضوية وغير عضوية، ويتم تسمية الجزء الذي لا يحتوي على حمض أميني باسم المجموعة المترابطة.
البروتينات الغذائية
وهي البروتينات نباتية و البروتينات حيوانية.
تختلف القيمة الغذائية للبروتينات النباتية بشكل عام بسبب تفاوت تركيز بعض الأحماض الأمينية مثل حمض الليزين والميثيونين .
بالنسبة للحيوانات، يتم الحصول على الأحماض الأمينية من خلال تناول الأطعمة الغنية بالبروتين وتكسيرها عن طريق عملية الهضم.
- تتكون البروتينات من ثلاثة أنواع، بما في ذلك البروتينات البسيطة التي تتحلل بالماء وتحتوي على نسبة عالية من الأحماض الأمينية.
- تتضمن البروتينات البنية التي تتكون من عنصرين أو أكثر من البروتينات، والبروتينات المركبة، والتي يتم فيها تحليل البروتين عند تعرضه للحرارة .
- هناك نوع آخر من البروتينات النفطية التي تنتج من تنمية الكائنات الحية الدقيقة على النفط ومشتقاته، مثل زيت الغاز
- هناك أنواع مختلفة من البروتينات بما في ذلك البروتينات الكروية والليفية، والبروتينات الكروية هي التي تحرك وتنقل الجزيئات مثل بروتينات الدم، بينما تشكل البروتينات الليفية المكون الرئيسي للشعر والريش والأظافر .
وظائف انواع البروتينات
تتكون البروتينات من سلاسل متعددة من الببتيدات، وتؤدي هذه البروتينات وظائف حيوية هامة ومختلفة، وتنقسم هذه البروتينات وفقًا لوظائفها الحيوية المختلفة
تشمل هذه البروتينات الإنزيمات والبروتينات المخزنة والبروتينات الناقلة والبروتينات المتقلصة والبروتينات التركيبية والهرمونات والبروتينات الوقائية والسموم، ومن وظائف هذه البروتينات:
- بروتينات خازنة : تستخدم لتخزين المواد الغذائية مثل بروتينات بذور النباتات .
- الإنزيمات : إن أكبر البروتينات هي الإنزيمات والتي يزيد عددها على 1500 إنزيم، وتعمل كعوامل محفزة لأي تفاعل كيميائي معين في العمليات والتفاعلات الكيميائية .
- البروتينات الناقلة : وهي تساعد على نقل أنواع محددة من الجزيئات الحيوية عبر الدم إلى أنسجة الجسم المختلفة .
- البروتينات الملتصقة : الأكتين والميوسين هما البروتينات الأساسية التي تشكل العناصر الأساسيةللأجهزة الحركية والعضلية المتحركة، حيث تستخدم هذه البروتينات كعناصر أساسية في جهاز الحركة والعضلات .
- البروتينات الوقائية في الدم : توجد بعض البروتينات التي تؤدي وظائف دفاعية ووقائية، وتساعد في تقوية الجهاز المناعي لدى الكائنات الحية .
- البروتينات التركيبية : تستخدم هذه البروتينات في تركيب وبناء الأنسجة، مثل أنسجة الجلد والشعر وغيرها في جسم الإنسان
الكيراتين هو المكون الرئيسي في تركيب الطبقة الخارجية للبشرة ويشكل جزءًا أساسيًا في تركيب جزيئات الشعر والأظافر والبروتين الليفي والكولاجين
هو بروتين تركيبي يُستخدم في تركيب الأنسجة الرابطة والعظام للحيوانات الراقية، وتساعد الليفات الكولاجينية على ربط مجاميع الخلايا لتشكيل الأنسجة.
- الهرمونات : تتضمن بعض أنواع البروتينات في الواقع هرمونات، مثل:
يفرز هرمون النمو السوماتوتروفين من الغدة النخامية الأمامية، ويفرز هرمون الإنسولين من البنكرياس، وهو المسؤول عن تنظيم عمليات الجلوكوز في جسم الإنسان، ونقص هذا الهرمون يسبب مرض السكر الذي يعتبر من الأمراض المزمنة .
- مواد بروتينية سامة ( بروتين السموم ) : تفرز العديد من البكتيريا سمومًا تتكون من بروتينات سامة، ومن بين هذه السموم: سموم البكتيريا اللاهوائية وسموم الدفتريا وسم الثعابين الذي يحتوي على أنزيمات تسبب السموم، بالإضافة إلى البروتينات النباتية السامة للغاية .
البروتين والتغذية
من بين أفضل وأجود البروتينات الموجودة في الأطعمة هي:
- مصادر نباتية مثل المكسرات و البقوليات
- البيض الكامل و منتجات الألبان
- اللحوم من القطع و الكاملة
- الأسماك
عادةً ما تكون الوجبات الغذائية حول العالم غنية بالبروتين، ولذلك لا يحتاج أحد بشكل خاص إلى التركيز على تناول كمية كافية من البروتين، ومع ذلك، يوجد في العالم النامي .
يجب التركيز على تناول البروتين في النظام الغذائي، لأن الوجبات الغذائية في تلك المناطق من العالم قد تفتقر إلى البروتين.
في الفترة الأخيرة، أصبحت الوجبات الغنية بالبروتين شهيرة كوجبات غذائية لخسارة الوزن أو ما يعرف بـ الدايت .
و قد تبينت أحدث توصيات مجلس الغذاء والتغذية الى إمكانية أن يكون 35 ٪ من إجمالي السعرات الحرارية التي يتناولها الشخص من البروتين ، لذلك بشكل عام تعتبر هذه الوجبات مناسبة إذا كانت سليمة من الناحية التغذوية ، خاصة فيما اذا كانت حاوية على الدهون باعتدال وكميات كافية من الألياف.
أضرار ترك البروتينات
البروتينات ليست كافية لفقدان الوزن، فهي مهمة لنمو الجسم وعمل أجهزته الداخلية. إذا لم نتناول كمية كافية من البروتين لعدة أيام، فقد يحدث للجسم الآتي
- يتباطأ العديد من عمليات التمثيل الغذائي للجسم لأن الأحماض الأمينية المتاحة لبناء البروتينات التي يحتاجها الجسم غير كافية
- لا يعمل الجهاز المناعي بكفاءة عندما تنقص البروتينات الأساسية .
- و يزيد خطر العدوى والمرض والموت .
يستهلك معظم الأشخاص الذين يصفون أنفسهم بأنهم نباتيون الكثير من منتجات الألبان، إن لم يكنكل منتجات الألبان والبيض، لتلبية احتياجات الجسم من البروتين.