التركيب الكيميائي للبروتينات بالخلايا البيولوجية

تمثل البروتينات ‏‎85-80‎‏ % من الوزن الجاف للخلايا. وهذا يعكس الأهمية الكبيرة للبروتينات في حياتيا. ويتكون ‏البروتين ‏‏من ‏سلاسل أو حدات مختلفة العدد. يختلف تنظيمها وطريقة التفافها على بعض باختلاف نوع البروتين. تتكون كل ‏وحدة من ‏‏سلاسل من ‏عديد الببتيد. وتتكون كل سلسلة من عديد الببتيد من وحدات بنائية تعرف بالأحماض ألأمينيه.

‏يتكون الحامض الأميني من ذرة كربون مركزية. تعرف بذرة كربون ألفا. ترتبط معها مجموعة كاربوكسيل من جهة ‏‏ومجموعة ‏أمين من جهة ‏ثانية. إضافة لسلسلة جانبية تعرف ‏بمجموعة "أر" (شكل 1).

وتختلف الأحماض ألأمينيه عن ‏بعضها البعض ‏الأخر باختلاف المجموعة "أر". فقد يمثل المجموعة "أر" ‏الهيدروجين في الحامض الأميني المعروف ‏بالجليسين. وقد تكون ‏هذه المجموعة سلسلة كربونية متفرعة كما في الليوسين. وقد تكون غير متفرعة كما في ‏الجلوتامين. كما أنها ‏قد تتضمن حلقة أروماتية ‏كما فى التيروسين (شكل 2).

يعطي التركيب الكيميائي للأحماض الأمينية البروتين قدرة ‏كبيرة ‏على الترابط مع العديد من ‏المركبات في الخلية. فمجموعة "أر". قد تكون غير قطبية وكارهه للماء. وهذا يساعدها في ‏الذوبان في ‏الدهون، كما في الحامض ‏الأميني الليوسين وأيزوليوسين، والفالين. وقد تكون مجموعة "أر" قطبية، فتذوب في ‏الماء عن طريق تكوين الروابط ‏‏الهيدروجينية، كما في السيرين والتربتوفان والهستدين (شكل 3).

‏ قد تكون مجموعة "أر" متأينة ذات ‏‏شحنة سالبة كما في حامض الاسبارتيك ‏والجلوماتيك. أو متأينة ذات شحنة موجبة كما في الهستيدين والارجنين والليسين. ‏أو قد تكون غير متأينة كما في السيستيإين والثيرونين ‏والسيرين والجلوتامين والاسبراجين (شكل 4). إضافة إلى أن ‏مجاميع ‏"أر" في الأحماض ألأمينيه ذات قدرات ترابطية مختلفة، بسبب تنوعها ‏الكبير.

إن وجود مجموعة الأمين ‏والكاربوكسيل ‏بالأحماض الأمنية يجعلها ذات طبيعة أمفوتيرية. حيث أن الحامض الأميني قد يكون موجب ‏أو سالب ‏الشحنة، طبقا للأس ‏الهيدروجيني للمحلول. كما أنه يكون متعادلا في المحاليل المتعادلة. في البروتينات ترتبط مجموعة ‏كاربوكسيل لحامض ‏أميني مع مجموعة أمين لحامض أميني يليه مكونة سلسلة بولي ببتيد طبقا لتتابع الشفرات الوراثية المشفرة ‏لها على "أر إن ‏إي" الرسول (شكل 5-6).

وترتبط سلاسل البولي ببتيد مع بعضها بصورة منظمة مكونة بروتين ما. مثل هذا التركيب للبروتين يجعل ‏‏البروتين به عدد من المواقع النشطة التي تمكنه من التفاعل مع المركبات العضوية الأخرى. وقد يخلق البروتين في صورة ‏‏بسيطة، حرة أو مرتبط ببعض ‏المركبات الأخرى بالخلية، كما في البروتينات الدهنية والكربوهيدراتية (شكل 7). كما ‏يمكن ‏للبروتين من الارتباط مع مركبات أو عناصر ‏غير عضوية كما فى ارتباط الجلوبين مع الحديد فى كريات ‏الدم ‏الحمراء، ‏مكونا الهيموجلوبين. و ارتباط الجلوبين مع المغنسيوم في كلوروفيل النبات (شكل 8).

تعليقات

المشاركات الشائعة من هذه المدونة

قصة اكتشاف الجينوم البشري واستخدماته الطبية ‏

مفهوم الجينوم البشري الجينوم البشري عبارة عن مجموعة كاملة من تسلسلات الحمض النووي للبشر، مشفرة على شكل DNA داخل 23 زوجًا من الكروموسومات في نواة الخلية. وفي جزيء DNA صغير موجود داخل الميتوكوندريا الفردية. وبهذا يشمل الجينوم البشري الجينوم النووي وجينوم الميتوكوندريا. اكتشاف الجينوم البشري في عام 1953م أثبت واطسون وكريك ‏أن الجينات عبارة عن لولب مزدوج من ‏الحمض النووي DNA. وكان هذا الاكتشاف من أعظم الاكتشفات البشرية. في عام 1980م ظهرت فكرة الجينوم. ‏وكان عدد الجينات البشرية التي تعرف ‏عليها العلماء حوالى 450 جين. في ‏منتصف الثمانينات. تضاعف هذا العدد ‏ثلاث مرات ليصل إلى 1500 جين. ‏بعض هذه الجينات كانت المسببة لزيادة ‏الكوليسترول في الدم (أحد أسباب ‏مرض القلب) وبعضها يمهد للإصابة ‏بالأمراض السرطانية. توصل العلماء إلى ان هناك ما بين 60: ‏‏80 ألف جين في الأنسان. موجودة على ‏‏23 زوجا من الكروموسومات. وتعرف ‏المجموعة الكاملة للجينات باسم الجينوم ‏البشرى. وقد تم اكتشاف أكثر من نصف ‏هذه الجينات حتى الأن. قصة تسلسل الجينوم البشري ‏تم تحديد تسلسل الحمض النووي بالجينوم البشري بالكامل في عام 2022....

كيقية تحضير سم الريسين من بذور نبات الخروع؟

الموطن الأصلي والوصف الظاهري الموطن الأصلي لنبات الخروع جنوب شرق حوض البحر الأبيض المتوسط وشرق إفريقيا والهند. وتنتشر زراعته رئيسياً في البرازيل والهند والصين والاتحاد السوڤييتي (سابقاً) وتايلند. ينسب إليه نحو 17 صنفاً، تشتمل على أشجار وشجيرات تُنتِج بذوراً كبيرة، ونباتات عشبية حولية تُنتِج بذوراً أصغر حجماً. وتعد الأصناف المستزرعة حالياً من الأصناف الأصغر حجماً وأمكن تطويرها بالتحسين الوراثي، بهدف الحصول على نباتات تتميز بمردود عال من البذور. وبالرغم من البذور سامة فإن الزيت غير سام.الأن شجر الخروع منتشر في جميع أنحاء المناطق الاستوائية ويزرع على نطاق واسع في أماكن أخرى كنبات للزينة. الوصف الظاهري الخروع نبات شجري يتبع العائلة اللبنية. اسمها العلمي (باللاتينية: Ricinus communis ). وهو نوع من النباتات المُزهرة والمُعمِّرة التي تُستخدم في الزينة. الشجيرة سريعة النمو. يمكن أن تصل إلى حجم شجرة صغيرة، حوالي 12 مترًا (39 قدمًا). يبلغ طول الأوراق اللامعة 15-45 سم (6-18 بوصة). الأوراق متبادلة. راحية تشمل على خمسة إلى اثني عشر فصًا عميقًا بأجزاء مسننة خشنة. في بعض الأصناف، عندما تكون...

قصة اكتشاف البروتينات بخلايا الكائنات الحية

قصة اكتشاف البروتينات وصف البروتينات لأول مرة الكيميائي الهولندي جيراردوس يوهانس مولدر. أما تسمية البروتين فترجع إلى الكيميائي السويدي يونس جاكوب بيرسيليوس، وذلك في عام 1838. أجرى مولدر تحليلًا أوليًا للبروتينات الشائعة ووجد أن جميع البروتينات تقريبًا لها نفس الصيغة التجريبية، C 400 H 620 N 100 O 120 P 1 S 1 . لقد توصل إلى استنتاج خاطئ مفاده أنها قد تكون مكونة من نوع واحد من الجزيئات (الكبيرة جدًا). ثم اقتراح مصطلح "بروتين" لوصف هذه الجزيئات بيرسيليوس زميل مولدر. البروتين مشتق من الكلمة اليونانية ( (proteios ، والتي تعني "الابتدائي" أو "في المقدمة"، أو "الواقف في المقدمة". ومضى مولدر في تحديد منتجات تحلل البروتين مثل الحمض الأميني الليوسين الذي وجد له وزنًا جزيئيًا (صحيحًا تقريبًا) يبلغ 131 دالتون. اعتقد علماء التغذية الأوائل، مثل الألماني كارل فون فويت، أن البروتين هو أهم عنصر غذائي للحفاظ على بنية الجسم. لأنه كان يعتقد بشكل عام أن "اللحم يصنع اللحم". قام كارل هاينريش ريتهاوزن بتوسيع معرفته بالبروتين مع التعرف على حمض الجلوتاميك....

الهيل: التوزيع والانتشار والفوائده الصحية ‏

التوزيع والانتشار يعرف بالهيل في الجزيرة العربية والشام. ويعرف بالحبهان في مصر. كما يعرف بقاع القلة أو القعقلة في المغرب العربي. هذه الاسماء الشائعة مجتمعة تشير إلى نوعين من النباتات ينتميان إلى جنسين مختلفين من الفصيلة الزنجبارية. يتوزع الهيل، أو الهيل الأخضر في المنطقة من ماليزيا إلى الهند. ويتميز بلون ثماره الأخضر الفاتح. أما الهيل الأسود (الهيل البني، أو هيل جافا، أو هيل بنغالي، أو هيل سيامي، أو هيل أبيض أو أحمر) فيتوزع بصورة رئيسية في آسيا وأستراليا. وتتميز ثماره بأنها أكبر وذات لون بني غامق. والهيل الأسود أو البني زكي الرائحة قوي المذاق له العديد من الاستعمالات. فهو يدخل في عمل القهوة والحساء ويعتبر من أغلى أنواع التوابل. وتتميز حبوب الهيل بشكله المثلثي في القطع العرضي، وتحمل الحبوب بذور سوداء صغيره.استخدام الهيل في القهوة: في بلاد الخليج يضاف الهيل إلى القهوة. فيكسبها طعماً ونكهة مميزة. وقد اثبت الدراسات العلمية أن الزيوت الطيارة ذات الرائحة العبقة في بذور الهيل، تبطل مفعول الكافيين على الجسم. لمعرفة كيفية زراعة الهيل شاهد الفيديو في الرابط المرفق. أن طريقة تحميص حبوب البن لإعد...

مراحل تطور علم الخلية منذ ولادته الأولى حتى يومنا هذا

منذ زمنا بعيدا والانسان يدفعه فضوله للبحث عن ماهية الخلايا وتركيبها ووظيفتها. ومعرفة ما بها من مكونات وتركيبها ووظائفها. هذا ‏ الفضول وما أثمر عنها من تراكم معرفي أدى إلى نشأة علم الخلية كأحد علوم البيولوجي. ما هي العلوم التي ساعدت على نضج علم الخلية؟ وقد ساعد على نضج علم الخلية تقدم علوم أخرى أهمها: علوم الكيمياء ‏ والفيزياء البصرية والأجنة والتشريح وغيرها. كذلك، فإن هناك علاقة قوية ووثيقة بين علم الخلية وعلمي الوراثة والفسيولوجيا. فعلم الوراثة ‏ يهتم بكيفية انتقال المادة الوراثية من جيل إلى جيل وعلاقة ذلك بانقسام الخلايا. بينما يهتم علم الفسيولوجيا بالأنشطة الحيوية التى تتم ‏ داخل الخلايا والتي توضح بصورة جلية الأهمية الوظيفية للمكونات الخلوية المختلفة. كما يهتم بالآليات التي تمكن الخلية من القيام بالتغذية ‏ والتكاثر والنمو وغيرها. إضافة لما تقدم، لعلم الخلية دورا مهما في فهم الأسباب التى تؤدى إلى تحويل الخلايا الطبيعية إلى ‏ خلايا شاذة، وما يخلفه ذلك من أمراض. ففهمي اسباب هذه الامراض ساعد قي كيفية العلاج منه. بصفة عامة فإن لهذا العلم أهمية كبرى ‏ فى نواحى الحياة الطبيعية و...

بحث هذه المدونة الإلكترونية