البروتينات Proteins :
يمثل البروتين الجزء الأكبر من تركيب أنسجة الجسم وان حوالي 16 % من وزن الجسم، عبارة عن بروتين وان وظيفته كبيرة في بناء وبقاء الجسم في حالة سليمة.وتتوقف القيمة الغذائية للبروتينات على مدى ما تحتويه من الحموض الأمينية الأساسية التي تدخل في العمليات الحيوية للجسم. وتعتبر البروتينات الحيوانية الأصل ذات قيمة حيوية مرتفعة، مقارنة بالبروتينات النباتية ذات القيمة الحيوية المنخفضة لأنها لا تحتوي على كل الحموض الامينية الأساسية التي يحتاجها الجسم. ولذلك فإنها لا تكفى وحدها للتغذية بل يجب مساعدتها ببروتين آخر يحتوى على الحموض الأمينية المطلوبة.
تركيب البروتين Structure of Protein
البروتين عبارة عن سلسلة من الحموض الامينية مرتبطة مع بعضها بروابط ببتيدية، وكل حامض أمينى يتكون من ذرتين من الكربون مرتبطتين مع بعضهما، وذرة منهما مرتبطة مع النتروجين ،وسلسلة جانبية ٍside chian . وتختلف السلسلة الجانبية من حامض أميني إلى آخر، ومن هنا تعطى لكل حامض أميني خواص وتركيباً يختلف عن الآخر.
ويوجد حوالي 20 حامضاً أمينياً لتكوين البروتين ويستطيع الجسم أن يكون منها 12 حامضاً أمينياً ولذا تسمى بالحموض الامينية غير الأساسية Non-essential amino acids أي أنه ليس من المهم أن تتواجد في الوجبة الغذائية، وأن الثمانية الحموض أمينية الأخرى لا يستطيع الجسم أن يكونها، ولذلك لابد من وجودها في الوجبة الغذائية، وتسمى بالحموض الأمينية الأساسية Essential amino acids .
وقد وجدت حديثا طريقة أخرى لتقسيم الحموض الأمينية:
1 – الحموض الأمينية ذات السلسلة الجانبية غير القطبية غير المشحونة
Amino acids with nonpolar uncharged side chain
مثل: الجليسين- الآلانين- الفالين- الليوسين- الأيسوليوسين- البرولين- الفينيل آلانين- الترييتوفين- الميثونين.
2 – الحموض الأمينية ذات السلسلة القطبية غير المشحونة
Amino acids with uncharged polar side chain
مثل :السيرين – الثريونين – السيستين – التيروسين – الأسبراجين – الجلوتامين .
3 – الحموض الأمينية ذات السلسلة الجانبية المشحونة :
Amino acids with charged side chain
مثل : حامض الأسبارتيك – حامض الجلوتاميك – الهيستيدين – الليسين والأرجنين .
وعادة يكون البروتين في شكل سلسلة مستقيمة ثم تنثني وتصبح على شكل حلزوني ثم تنثني مرة أخرى ويصبح البروتين عبارة عن سلسلة ثلاثية الأبعاد Three dimensions وتكوين البروتين ليست له صورة نهائية ، إذ إنه يتغير تبعاً لاحتياج الجسم لأي نوع من البروتين ، ويحتوي الجسم على عديد من البروتينات والتي تختلف باختلاف ترتيب الحموض الأمينية .
وعند تعريض البروتين لدرجة حرارة عالية ( عند الطهي) أو الأشعة فوق البنفسجية أو لوسط حامضي أو قلوي أو لبعض المعادن مثل الفضة أو الزئبق فإن البروتين تحدث له عملية تسمى Denaturation وهي تغيير من طبيعة البروتين عن طريق تكسير الروابط الهيدروجينية المسئولة عن التركيب الثانوي للبروتين والتي تعرف باسم secondry structure وهي عملية غير عكسية ، أي لا يرجع البروتين إلى حالته الأولى ولذلك لا بد أن يكون وسط الدم متعادلاً .
وظيفة البروتينات :
1 – يعتبر البروتين المسئول الأول عن بناء أنسجة الجسم الجديدة ، وتجديد الأنسجة التالفة أثناء الحروق أو الإصابة بمرض . ومن ناحية أخرى فإن جميع الأنزيمات ومعظم الهرمونات في الجسم عبارة عن بروتينات ، كما أن الأجسام المضادة المسئولة عن مهاجمة أو الإتحاد بالأجسام الغريبة التي تدخل الجسم عبارة عن بروتينات معقدة أو متشابكة التركيب .
2 – تدخل الحموض الأمينية في بناء حامض نووي ( Deo×yribonucleic acid ( DNA ، وهو المسئول عن شفرة الوراثة في الجسم ، ويمكن أن تعتبر الحموض الأمينية مصدراً للطاقة إذا نفذت مصادر الطاقة بالجسم .
3 – تدخل في تكوين مواد مهمة في الجسم كالهرمونات والإنزيمات وأملاح الصفراء فبعض الهرمونات تتكون من حامض أميني واحد كالأدرينالين والثيروكسين .
4 – تدخل في تكوين الحموض الأمينية التي يمكن الإستغناء عنها في الغذاء مثل الحموض الأمينية غير الأساسية .
5 – ويحتاج الفرد لحوالي 0٫36 جم/100جم من وزنه من البروتين في اليوم ، وتزداد الحاجة إليه في فترات الحمل والرضاعة ، وإذا زادت كمية البروتين عن الحد اللازم يعتريها العملية المعروفة بنزع الأمونيا وتتكون الحموض الكيتونية والأمونيا .
أهم مصادر البروتينات :
اللحم – البيض – السمك – الحليب – الفول – الحبوب – الخضروات .
قياس كفاءة البروتين Measuring Protein Quality :
اشار الباحثون إلى طرق عديدة لقياس كفاءة بروتينات المواد الغذائية . ومن المعلومات العامة في هذا المجال أن الحموض الأمينية التي من أصل بروتين حيواني يكون امتصاصها أفضل 90% من تلك التي تأتي من البقول ثم الحبوب . وكذلك ثبت من التجارب أن استخدام الحرارة الرطبة ( البخار ) يساعد على هضم البروتين ، بينما طرق الحرارة الجافة تتلف البروتين .
والبروتين الذي يمد الجسم بجميع الحموض الأمينية الأساسية بكمياتها المناسبة يستخدم بالكامل ، وأن وجدت الحموض الأمينية بتركيزات منخفضة في الوجبة الغذائية ، فإنها تحد من استخدام أو الإستفادة من الأحماض الأمينية الأخرى . هذا ، والجدير بالذكر أنه عند فقد الأحماض الأمينية ، فإن مجموعة الأمين التي تحتوي على النيتروجين لا تخزن .
ولهذا فإن كفاءة البروتين التي تحافظ على أنسجة الجسم يمكن تقييمها تجريبياً بقياس النيتروجين المفقود من الجسم . وتدل أعلى كمية متبقية من النيتروجين على كفاءة البروتين العالية ، وهذا هو أساس تحديد القيمة الحيوية للبروتين (Biological value ( BV ولهذا فإن بروتين البيض أعلى كفاءة ، لأنه يمتص بنسبة قد تصل إلى 100% ، ويعتبر مقياساً للبروتينات الأخرى .
أما فيما يتعلق بما يسمى الإستفادة المثلى للبروتين (Net protein utilization ( NPU فهي عبارة قياس كمية البروتين المتبقى من البروتين المتناول .
وتشير المراجع العملية إلى أن معدل كفاءة البروتين (Protein efficiency ratio ( PER يمكن حسابها من خلال إطعام صغار فئران التجارب بالبروتين وقياس الزيادة في الوزن أثناء النمو بالنسبة لوحدة البروتين .
تؤكد الكمية المسموح بها (Recommended ditary or daily allowance ( RDA هي الكمية التي تغطي الاحتياج لتحل محل البروتين المفقود والأنسجة التي تبلى يومياً ، وتفي بحاجة الجسم من بناء أنسجة جديدة ، ومن هنا فإن هذه النسبة عالية عند الأطفال الرضع .
الإتزان النيتروجيني Nitrogen balance :
هي نسبة النيتروجين المفقود بالإخراج إلى نسبة النيتروجين الموجود في الغذاء . وفي الإنسان البالغ فإن نسبة النيتروجين المأخوذة تساوي نسبة النيتروجين المفقودة . وبقياس نسبة النيتروجين المفقودة في البول والبراز والعرق، نستطيع حساب نسبة البروتين التي يحتاجها الجسم .
وبصفة عامة فعندما تكون نسبة النيتروجين الداخل إلى الجسم أكثر من النيتروجين الخارج يكون الإتزان النيتروجيني موجباًَ ، وهذا يعني أن هناك بناءً في البروتين أكثر من الهدم، وعندما يكون الإتزان النتروجين سالباً فهذا يعني أن النيتروجين المفقود أعلى من النيتروجين المأخوذ ، وهذا دليل على أن الجسم يفقد البروتين .
بوسترات (لوحات) كيميائية بدقة عالية (أكثر من 25 لوحة) من تصميم الأستاذ أكرم أمير العلي
تطبيقات كيميائية من تصميم الأستاذ أكرم امير العلي متوفر للجوالات التي تعمل بنظام أندرويد android على سوق جوجل بلاي google play
1 – تطبيق ملصقات الجدول الدوري باللغة العربية : بطاقات تحتوي على معلومات شاملة و مختصرة في نفس الوقت كل عنصر على حدة (اللغة العربية).
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.akramir2
2 – تطبيق ملصقات كيميائية: ملصقات بتصميم جميل جدا للكواشف و الأدلة و الزجاجيات المستخدمة في المختبر و كذلك ملصقات و بطاقات لخزانات حفظ المواد و الأدوات الزجاجية .
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.akramir
3 – إذا كنت تواجه صعوبة في تحضير المحاليل الكيميائية الأكثر شيوعا في مختبرات الكيمياء و الاحياء، فهذا التطبيق سوف يساعدك كثيرا في تحضير المحاليل :
