البروتينات بالمختصر

[احمد الاخصائي]

البروتينات
البروتين أحد المكونات الرئيسية الثلاثة للأغذية المهمة للجسم، والمكونان الآخران هما الكربوهيدرات والدهون. توجد البروتينات في كل خلية وهي أساسية لحياة النبات والحيوان. فالنبات يبني البروتينات من مواد في التربة والهواء. ويحصل البشر والحيوانات على البروتينات من الأغذية التي يأكلونها. وتشمل الأغذية ذات المحتوى العالي من البروتين الجبن والبيض والسمك واللحم والحليب.


التركيب الكيميائي للبروتينات :تحتوي جميع البروتينات على الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين. وقد تحتوي بعض البروتينات أيضًا على الحديد والفوسفور والكبريت. والبروتينات جزيئات كبيرة معقدة مصنوعة من وحدات أصغر تسمى الحموض الأمينية. وترتبط الحموض الأمينية معًا داخل سلاسل طويلة تسمى عديدة الببتيد. والقليل من الببتيدات مستقيمة السلسلة لكن أغلبها ينثني إلى أشكال ثلاثية الأبعاد ومعقدة. ويتألف البروتين من سلسلة أو أكثر من السلاسل الببتيدية .

ومعروف للآن 20 حمض أميني تدخل في تركيب البروتينات – ويرجع اختلاف بروتين حيوان ما عن بروتين حيوان آخر الى اختلاف في نوع وعدد وترتيب الأحماض الامينية التي تدخل في تركيبه ويتراوح عدد الأحماض الأمينية المكونة لبروتين ما بين مائة حمض أميني إلى عدة الآلاف من الأحماض الامينية ويحصل الانسان والحيوان على الالحماض الامينية اللازمة لتكوين بروتين جسمه بأحدى طريقتين :
1-ان يتناوله في غذائه البروتيني .
2-أن يقوم بتكوينه داخل جسمه من أحماض أمينية أخرى .
وتعرف الاحماض الامينية التي لا يكونها الحيوان بجسمه والتي الابد من توافرها في الغذاء بالاحماض الاساسية Essential في حين أن الحماض الامينية التي تتكون داخل الجسم تسمى الاحماض الامينية الغير اساسية Non – Essential ولاتعني مطلقا هذه التسمية ان احماضا امينية تزيد في اهميتها عن احماض اخرى اذ ان الاحماض الامينية جميعها ضرورية واساسية لتكوين البروتين وتختلف قدرة الانسان والحيوانات المختلفة على تكوين الاحماض الامينيو المختلفة داخل اجسامها .

فقد دلت التجارب على ان الانسان يمكنه ان يكون اثني عشر حمضا امينيا داخل جسمه اما الثمانية الباقية فلابد من وجودها في طعامه وهي :
الفينيل الانين Phenylalanine - ليوسين Leucine - فالين Valine - ثيرونين Threonin - ميثايونين Methionine - ايزوليوسين Isoleucine - لايسين Lysin - تيريبتوفان Tryptophane

ولابد من وجود الاحماض الامينية الاساسية جميعها في الدم في نفس الوقت كما يجب توفرها في الوجبة الغذائية الواحدة .

وفي الحالات المرضية التي يستحيل على الانسان فيها تناول غذاء بروتيني فأنه يمكن تبعا لذلك ان يعطي المريض خليط من الاحماض الامينية الاساسية على صورة حقن في الوريد فأن ذلك يعوض عليه حرمانه من الغذاء البروتيني .

ولاتحتوي أغلب الحبوب النباتية كل الاحماض الامينية الاساسية بينما توجد جميعها في البروتينات ذات الاصل الحيواني ماعدا الجيلاتين ولذلك فلابد للنباتيين من شرب اللبن أو أكل الجبن أو البيض وما اليها من المواد التي تحتوي بروتين من اصل حيواني او لابد لهم من تناول نباتات وحبوب متنوعة تحوي في مجموعهما كل الاحماض الامينية الاساسية ومما يستحق الذكر بهذا الشأن أن الخبز يحوي كل الاحماض الامينية الاساسية ولكن ينقصه الحمض الاميني الاساسي المعروف بالليسين Lysine بينما يحوي اللبن ليس فقط كل الاحماض الامينية الاساسية بل ان الليسين يوجد بكميات كبيرة نسبيا ولذلك فان الغذاء المكون من الخبز واللبن يمد الجسم بكل حاجته من الاحماض الامينية الاساسية .

والبروتينات أما أن تكون بسيطة أو مركبة ومن أمثلة البروتينات البسيطة ( الالبيومين – الجلوبيولين ) التي توجد في بلازما الدم ، ومن امثلة المركبة البروتينات المفسفرة مثل ( كازينوجين اللبن – فيتلين البيض ).

فوائد البروتينات :

البروتينات لازمة للنمو ولتحل محل الانسجة التي تبلى بالجسم ففي طور النمو تستعمل البروتينات في تكوين الانسجة التي تصحب نمو الهيكل العظمي وفي الانسان اليافع بالرغم من ان النمو في الهيكل العظمي يتوقف فأن هناك حاجة للبروتين لتكوين الجلد والشعر والاظافر بالاضافة الى اصلاح الانسجة التي تصاب وان الاحماض الامينية التي تؤخذ مع الطعام مع الاحماض الامينية التي يكونها الجسم تكون مستودعاً يمد خلايا الجسم بما يلزمها من الاحماض الامينية لتكوين بروتيناتها .. وبالاضافة الى ذلك فهناك تبادل مستمر بين الاحماض الامينية المكونة لبروتين أنسجة الجسم والاحماض الامينة الموجودة بهذه المستودع وأن حوالي 100 جرام من بروتين الجسم يتحلل يومياً في جسم الانسان الى احماض امينية ويعاد تكوينها .

بالاضافة الى اهمية البروتينات للنمو فانها تستعمل في تكوين الافرازات كالانزيمات وبعض الهرمونات وفي تكوين الجاميتات كما يصح ان تستعمل كمصدر للطاقة اذا كان الجسم في حاجة الى ذلك .

ويختلف البروتين عن الكربوهيدرات والدهون في عدم قدرة الجسم على تخزينه الا الى حد محدود فجسم الانسان يختزن من البروتين مالايزيد عن كيلو جرام في الانسان متوسط الحجم ( وزنه 70 كيلو جرام وارتفاعه 170 سم ) ويحدث التخزين في الكبد والعضلات بينما يمكن للانسان ان يختزن الكربوهيدرات على صورة جيلوجين في الكبد والعضلات ثم ما يزيد عن ذلك يحوله الى دهون يخزنها في جسمه . كما أن للجسم القدرة على تخزين أي كمي من الدهون .

ولعدم قدرة الجسم على تخزين البروتين إلا لحد صغير فان الإنسان يحتاج إلى تناوله بانتظام ولا يتحمل الحرمان منه إلا لمدة قصيرة ويحتاج الإنسان اليافع حوالي جرام واحد لكل كيلو جرام من وزن الجسم .

امثلة للبروتينات :- الكولاجين (collagen ) .
- الكيراتين (Keratin ) . وهو البروتين المكون للشعر والاظافر والريش والقرن في وحيد القرن .
- ميكروتيوبيولس (Microtubules ) : وهذا البروتين مهم في الانقسام الخلوي, وهو البروتين المكون للاهداب والاسواط التي تساعد على حركة بعض الكائنات الدقيقة .


خواص البروتينات :

تمتاز البروتينات بالعديد من الخواص الكيميائية والفيزيائية اهمها :
- لها وزن جزيئي كبير يتراوح في البسيطة بين 17400 لالبيومين اللبن و 920000Serum Globulin ويصل الى 43 مليون في بعض البروتينات المركبة كالبروتينات النووية Nucleoproteins .
- درجة انصهارها مرتفعة .
- سريعة الذوبان في الماء .
- توجد البروتينات في المحاليل المائية على شكل ايونات ثنائية الاقطاب .
- تمتلك البروتينات خاصية امفوتيرية , أي ان لها القدرة على التفاعل مع الاحماض والقواعد نظرا لاحتوائها على شق حامضي وهو مجموعة الكربوكسيل (COOH) , وشق قاعدي وهو مجموعة الامين (NH2) ..

البروتينات في الطعام :

أفضل مصادر البروتينات هي الجبن والبيض والسمك واللحم والحليب. وتسمى البروتينات الموجودة في هذه الأغذية البروتينات الكاملة لأنها تحتوي على كميات كافية من جميع الحموض الأمينية الأساسية. كما تزود الحبوب والبقوليات (نباتات عائلة البازلاء) والمكسرات والخضراوات بالبروتينات، لكن هذه البروتينات تسمى البروتينات غير الكاملة لأنها تفتقر إلى كميات كافية من واحد أو أكثر من الحموض الأمينية الأساسية. وتستطيع توليفة مكونة من نوعين من البروتينات غير الكاملة أن تزود الجسم بمزيج كامل من الحموض الأمينية. ولتحقيق ذلك، يجب أن يحتوي كل بروتين غير كامل على كميات كافية من الحموض الأمينية الأساسية التي توجد في البروتين الآخر غير الكامل بكميات قليلة. فعلى سبيل المثال، يمكن دمج أحد أنواع الحبوب مثل الشعير أو القمح مع أحد البقول مثل البازلاء أو الفول السوداني، ولابد من تناولهما معًا لإعطاء الاتزان الصحيح للحموض الأمينية.

كمية البروتين في أغذية مختارة تختلف الأغذية في كمية ونوعية البروتين الذي تحتويه. فالأغذية التي بها بروتينات كاملة مثل ( السمك 19.3% - لحم بقر مشوي 25% - حليب كامل الدسم 3.5% - بيض 13% ) تعطي كمية كافية من جميع الحموض الأمينية الأساسية، والأغذية التي بها بروتينات غير كاملة مثل ( فاصوليا 8.2% - فول سوداني 26% - ذرة شامية 3.3% - بازلاء 5.4% ) تفتقر إلى المقدار الكافي من حمض أو أكثر من هذه الأحماض.
يحتاج الرضع والأطفال إلى مزيد من البروتين وكذلك الحال بالنسبة للنساء الحوامل والأمهات المرضعات.
وقد يسبب البروتين غير الكافي في الطعام نقص الطاقة ونموًا بطيئًا أو غير مأمون ومقاومة ضعيفة للمرض. وقد يؤدي نقص البروتين أيضًا إلى الأوديما (حالة تتجمع فيها السوائل في أنسجة الجسم) مسببة انتفاخ الأنسجة. وفي البلدان النامية، يصاب العديد من الرضع والأطفال بمرض يسمى الكواشيوركر نتيجة لتناول كمية ضئيلة من الغذاء المحتوي على بروتينات كاملة أو عدم تناولها. وقد تسبب الحالات الشديدة ضررًا على الكبد والموت في النهاية.


استفادة الجسم من البروتينات :

تكون البروتينات جزءًا كبيرًا من كل خلية في جسم الإنسان. وهي بذلك مهمة في بناء وحفظ وتجديد إصلاح خلايا الجسم، خصوصًا العظام والغضاريف والعضلات، وبالإضافة إلى ذلك تحتوي كل خلية على بروتينات تسمى الأنزيـمات تسرِّع التفاعلات الكيميائية، وبدونها لاتستطيع الخلايا أن تقوم بوظائفها. وهناك بروتينات معينة تقوم بأعمال محددة. فعلى سبيل المثال، يحتوي الدم على بروتينات مثل الألبومين (الزلال) والهيموجلوبين. ويساعد الألبومين في المحافظة على اتزان سائل الجسم عن طريق الاحتفاظ بالماء في الدم. أما الهيموجلوبين فيحمل الأكسجين من الرئتين إلى خلايا الجسم. أما الأجسام المضادة، فهي بروتينات في الدم تساعد على حماية الجسم من الأمراض. وهناك مواد كيميائية تسمى الهورمونات معظمها بروتينات تتحكم في عمليات النمو والتطور والتكاثر.
ويحصل الجسم على معظم احتياجاته من الطاقة من الكربوهيدرات والدهون، لكنه يستخدم البروتينات أيضًا للحصول على الطاقة عندما لاتستطيع الكربوهيدرات والدهون أن تفي باحتياجاته من الطاقة. وتنتج البروتينات حوالي أربعة سعرات من الطاقة لكل جرام أي نفس المقدار الذي تساهم به الكربوهيدرات.
بعد تناول البروتينات، يجعل حمض الهيدروكلوريك في المعدة جزيئات البروتين تتخثر (تغلظ وتتكتل)، ثم تحللها الأنزيمات الموجودة في المعدة والأمعاء إلى حموض أمينية منفردة تُمْتَص في الدم وتنتقل خلال الجسم. وتقوم كل خلية في الجسم بتركيب الحموض الأمينية وتحويلها إلى البروتينات التي تحتاجها. ويتحكم في هذه العملية الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (د ن أ)، وهي مادة توجد في نواة كل خلية. وللمزيد من المعلومات حول كيفية قيام الخلية بإنتاج البروتينات،
ولابد أن يشتمل الغذاء اليومي على البروتينات لأن الجسم لايستطيع تخزينها للاستفادة منها لاحقًا. لكن البروتينات الزائدة يحولها الجسم إلى كربوهيدرات ودهون. وإذا لم يتحصل الجسم على بروتينات كافية من الغذاء المتناول، فإنه يستخدم بروتينات من خلايا الكبد وأنسجة العضلة. واستخدام الجسم المتواصل لهذه البروتينات قد يضر بهذه الأنسجة بشكل دائم.

العلاج بالبروتينات

في مرض إنسداد الشرايين ولاسيما شرايين القلب يحاول الباحثون تحضير بروتينات نقية للتعرف من خلالها علي تشخيص الإنتاج المفرط للبروتين الموجود في المادة الدهنية التي تترسب في الشرايين ولاسيما شرايين القلب والتي تمده بالدم . ومن خلال هذا الإختبار المزمع إتباعه يمكن التنبؤ مسبقا بعلامات بداية ظهور مرض إنسداد الشرايين . ومن هذه البروتينات النقية يمكن صنع أدوية تقلل من إنتاج البروتين الموجود في المادة الدهنية وتعتبر علاجا لإنسداد الشرايين . لهذا من خلال عزل الجينات المعبرة (المتخصصة) وزراعتها يمكن نسخ الدنا وصنع بلا يين النسخ منه تحمل البصمة الجينية الفريدة . وانتاج البروتين الخاص بهذه الشفرة . وانتاج بروتينات علاجية جديدة.
وكثير من البروتينات البشرية تستعمل حاليا كعلاج كما في الإنسولين البشري المصنع بالهندسة الوراثية والذي أصبح يصنع بعيدا معمليا ولا يحضر من بنكرياسات البقر والخنازير وهو أكثر نقاوة ولا يسبب حساسية . ومن خلال البروتينات أمكن انتاج عامل تجلط الدم لعلاج مرض الهيموفيليا . وهناك بروتينات لتنشيط إنتاج خلايا الدم وتستخدم حاليا بواسطة المرضي الذين يعالجون كيماويا . ولقد أكتشف حتي الآن 200 نوع من البروتينات يمكن إستخدامها كأدوية .

[احمد الاخصائي]

لماذا لا تعد البروتينات مصدراً أساسيا للطاقة ?:
1. مركبات معقدة واحتراقها يختلف ضارة وصعبة الإطراح , تؤدي إلى مضاعفة عمل جهاز الإطراح .
2. تعد البروتينات مصدرا رديئا للطاقة , حيث انه كل 1 غ يحوي على 4 سعرات حرارية فقط .
3. غلاء ثمنها بالمقارنة مع باقي المصادر , لان وجودها في الطبيعة أقل من غيرها .

أثر نقص البروتينات يؤدي إلى :
1. تخلف في النمو الفيزيولوجي والعقل للطفل .
2. تغيرات في الكبد وقد تؤدي الى حدوث تشمع الكبد .
3. خلل في الغدد الصم كالبنكرياس والدرقية ...... الخ.
4. اختلال في وظائف الجسم وضعف مقاومته , بسبب نقص انتاج الأضداد في الجسم لأن انتاج الاضداد مسؤول عن البروتينات .
5. نقص الفعالية للعمل بسبب الوهن العام والهزال .
6. حدوث وذمة في النسج ( اوديميا ) حيث يخرج الماء إلى النسج .
7. انخفاض المستوى العقلي والذاكرة .

أثر زيادة البروتينات تؤدي إلى :
1. تعب وشيخوخة الأجهزة المبكر كالكلى والكبد , عند تحويلها الى طاقة بسبب عدم قابليتها للادخار .
2. ارتفاع نسبة حمض البولة في الدم , والذي يتشكل من اكسدة الاسس التي تأتي من الغذاء او التركيب الحيوى يؤدي إلى :
1. إصابة مفصلية والنقرس .
2. اصابات كلوية ( تصلب كبد وتبدلات وعائية والتهابية في الحويضة والكلية ) نتيجة توضع بولات الصوديوم في الكلى .
3. الإصابات القلبية

[الزعيم الهلالي]

مشكووور ومميز ورائع يعطيك العافية يارب

[فايروس]

سبحان الله
الوسطيه لازم تكون في كل شي
مشكوووور اخ احمد ع الموضوع الاكث من رائع

[احمد الاخصائي]

ومشكور انت على مرورك

[ياقلب لاتحزن]

مشكووور ويعطيك العافية

[احمد الاخصائي]

مشكووور على مرورك