المحفز– أكثر من 99% من الإنزيمات أو المحفزات البيولوجية عبارة عن بروتينات؛ على سبيل المثال الكاتالاز، ناقلة أمين الأسبارتات. بحلول التسعينيات من القرن العشرين. تم التعرف على أكثر من 2000 إنزيم بروتيني.
مغذي(أو احتياطي) – الكازين – بروتين الحليب، الألبومين البيضاوي – بياض البيض.
ينقل– وظيفة الدم التنفسية، على وجه الخصوص، يتم نقل O 2 عن طريق الهيموجلوبين (Hb) - وهو بروتين من خلايا الدم الحمراء.
محمي– تعمل بروتينات الأجسام المضادة الواقية المحددة على تحييد تأثير بروتينات المستضد الأجنبية.
تعاقدي- بروتينات معينة من الأنسجة العضلية الأكتين والميوسين توفر تقلصات واسترخاء العضلات، أي. حركة.
الهيكلي– تؤدي هذه الوظيفة بروتينات – كولاجين الأنسجة الضامة، والكيراتين – في الشعر والأظافر والجلد.
هرموني– يتم تنظيم عملية التمثيل الغذائي عن طريق الهرمونات – البروتينات أو الببتيدات في الغدة النخامية والبنكرياس.
α-AA هي اللبنات الأساسية التي تتكون منها البروتينات سلاسل البولي ببتيد (قدرة شرائية)وفي الواقع، البروتينات نفسها. الأحماض الأمينية هي مشتقات من الأحماض الكربوكسيلية حيث يتم استبدال إحدى ذرات الهيدروجين في سلسلة الكربون بـ R.
عن طريق التحلل المائي، يتم عزل 19-25 α-AA من البروتينات الحيوانية، ولكن عادة يتم الحصول على 20. الصيغة العامة للأحماض الأمينية هي:
أحماض أمينية– وهي مواد بلورية عديمة اللون تذوب عند درجات حرارة عالية (+250 درجة مئوية). قابل للذوبان في الماء بسهولة وغير قابل للذوبان في المذيبات العضوية. نظرًا لوجود NH 2 - مجموعة أساسية وCOOH - مع خصائص حمضية، فإن AA تكون مذبذبة. في المحاليل المائية، يوجد α-AA بشكل رئيسي في الشكل أيونات ثنائية القطبأو com.zwitterionsمع مجموعة COO – منفصلة ومجموعة NH 3 + بروتونية.
اعتمادًا على بيئة الرقم الهيدروجيني، يمكن أن يكون AA على شكل أنيونات، أو كاتيونات، أو أيونات ثنائية القطب متعادلة، أو خليط من أشكالها.
في بيئة حمضية قوية AA موجودة على شكل كاتيونات (q+)
الخامس بيئة قلوية للغاية- في شكل الأنيونات (-ف)
قيمة الرقم الهيدروجيني التي يسود فيها الزويتيريون في محلول مائي، أي. تركيز التوازن "+" و "-"ستسمى الأحماض الأمينية والبروتينات نقطة تساوي الجهد الكهربي (باي). عند الوصول إلى هذا الرقم الهيدروجيني، يصبح البروتين غير متحرك في المجال الكهربائي ويترسب، والذي يستخدم في الكهربيطرق تحليل البروتينات والأحماض الأمينية.
الكيمياء المجسمة للأحماض الأمينية.
خاصية مهمة لحزب العدالة والتنمية هي النشاط البصريفي المحاليل المائية. تعود خاصية AA إلى وجودها في بنيتها الذرة اللولبية C. ذرة كيراليةأو مركز كيرالي تسمى الذرة التي يتم فيها استبدال جميع الروابط بجذور مختلفة(ر):
|
|
|
فقط الحمض الأميني جليكاين، الذي لا يحتوي على مركز مراوان، هو غير نشط بصريًا.
هناك نوعان من الأيزومرات - الأيزومرات الهيكلية والمجسمة.
الايزومرات الهيكلية – هذه هي المواد مع نفسهالسيدولكن بتسلسل مختلف لترابط الذرات في الجزيء.
إذا كان هناك 2 من المتصاوغات الفراغية مرتبطة ببعضها البعض ككائن وصورته المرآة، يتم استدعاؤها متصاوغات ضوئية.
تظهر المتقابلات الضوئية دائمًا نفس الخواص الكيميائية والفيزيائية باستثناء شيء واحد - اتجاه دوران مستوى الحزمة المستقطبة. مضاد، يسمى دوران مستوى الاستقطاب في اتجاه عقارب الساعة دكستروتاتوري (« + ")، وعكس اتجاه عقارب الساعة - ل يورودوراتوري (« – "). الأحماض الأمينية الطبيعية هي "+" و"-".
يسمى خليط من أعداد متساوية من المتصاوغات الضوئية اليمنى واليسرى راسيميخليط.
زملاء العرق ليس لديهم نشاط بصري. بناءً على الترتيب المكاني للذرات والجذور حول المركز اللولبي، يتم تمييز الأحماض الأمينية من السلسلة D وL. لتحديد ما إذا كان AA ينتمي إلى السلسلة D أو L، تتم مقارنة تكوين مركزه اللولبي مع مقابل الجليسرالديهيد (GA).
قياسًا على ذلك، في الأحماض الأمينية، إذا كانت مجموعة NH 2 تقع على يمين محور COOH-R، فهي D–AA، وإذا كانت على اليسار، فهي L–AA.
|
|
جميع الأحماض الأمينية الموجودة في البروتينات الطبيعية هي α-AA.
التصنيف العقلاني الحديث للأحماض الأمينية
ووفقا له، يتم تقسيم جميع الأحماض الأمينية إلى 4 مجموعات.
أنا– أحماض أمينية غير قطبية كارهة للماء – عددها 8.
ثانيا– الأحماض الأمينية القطبية غير المشحونة المحبة للماء – عددها 7.
ثالثا– الأحماض الأمينية الحمضية سالبة الشحنة
رابعاالأحماض الأمينية الأساسية المشحونة بشكل إيجابي
سلاسل الببتيد من البروتينات – هذه بوليمرات خطية -AA متصلة بواسطة رابطة الببتيد.
تسمى مونومرات الأحماض الأمينية التي تشكل البوليببتيدات بقايا الأحماض الأمينية، تسمى سلسلة من المجموعات المتكررة –NH–CH–CO– العمود الفقري الببتيد.تسمى بقايا الأحماض الأمينية التي تحتوي على مجموعة NH 2 الحرة ن -نهاية ، ووجود مجموعة α-carboxy مجانية - محطة C .
تتم كتابة الببتيدات وقراءتها من النهاية N.
تختلف الرابطة الببتيدية التي تشكلها المجموعة الأمينية من البرولين عن الروابط الببتيدية الأخرى: لا تحتوي ذرة النيتروجين في مجموعة الببتيد على هيدروجين، ولكنها بدلاً من ذلك لديها رابطة مع R.
الروابط الببتيدية قوية جدًا بسبب التحلل المائي غير الأنزيمي فيالمختبرمطلوب ظروف قاسية: ارتفاع t و ، بيئة حمضية، لفترة طويلة. فيفيفووفي حالة عدم وجود مثل هذه الظروف، يمكن كسر روابط الببتيد باستخدام الإنزيمات المحللة للبروتين ( ) ، مُسَمًّى البروتيازأو هيدروليز الببتيد.
تم اقتراح نظرية البولي ببتيد لتركيب البروتين في عام 1902 من قبل إي. فيشر، وخلال التطوير الإضافي للكيمياء الحيوية، تم إثبات هذه النظرية تجريبيًا.
محاضرة رقم 3الموضوع: "الأحماض الأمينية - البنية والتصنيف والخصائص والدور البيولوجي"
الأحماض الأمينية هي مركبات عضوية تحتوي على النيتروجين، وتحتوي جزيئاتها على المجموعة الأمينية NH2 ومجموعة الكربوكسيل COOH.
أبسط ممثل هو حمض أمينو إيثانويك H2N - CH2 - COOH
تصنيف الأحماض الأمينية
هناك 3 تصنيفات رئيسية للأحماض الأمينية:
الفيزيائية والكيميائية - على أساس الاختلافات في الخواص الفيزيائية والكيميائية للأحماض الأمينية
لا يمكن الاستغناء عنه جزئيا: أرجينين، الهستيدين.
يتم تصنيف الأحماض الأمينية حسب خصائصها الهيكلية.
1. اعتمادا على الموقع النسبي لمجموعات الأمينو والكربوكسيل، يتم تقسيم الأحماض الأمينية إلى α-, β-, γ-, δ-, ε- إلخ.
تقل الحاجة إلى الأحماض الأمينية:
للاضطرابات الخلقية المرتبطة بامتصاص الأحماض الأمينية. وفي هذه الحالة يمكن لبعض المواد البروتينية أن تسبب تفاعلات حساسية في الجسم، بما في ذلك مشاكل في الجهاز الهضمي، مثير للحكةوالغثيان.
هضم الأحماض الأمينية
تعتمد سرعة واكتمال امتصاص الأحماض الأمينية على نوع المنتجات التي تحتوي عليها. يمتص الجسم الأحماض الأمينية الموجودة في بياض البيض والجبن قليل الدسم واللحوم الخالية من الدهون والأسماك جيدًا.
يتم أيضًا امتصاص الأحماض الأمينية بسرعة مع المجموعة الصحيحة من المنتجات: يتم دمج الحليب معها الحنطة السوداء عصيدةوالخبز الأبيض وجميع أنواع منتجات الدقيق مع اللحوم والجبن.
الخصائص المفيدة للأحماض الأمينية وتأثيرها على الجسم
كل حمض أميني له تأثيره الخاص على الجسم. لذا فإن الميثيونين مهم بشكل خاص لتحسين التمثيل الغذائي للدهون في الجسم، فهو يستخدم للوقاية من تصلب الشرايين وتليف الكبد وتنكس الكبد الدهني.
في بعض الأمراض العصبية والنفسية، يتم استخدام الجلوتامين والأحماض الأمينية. يستخدم حمض الجلوتاميك أيضًا في الطهي كمادة مضافة للنكهة. يشار السيستين لأمراض العيون.
الأحماض الأمينية الثلاثة الرئيسية - التربتوفان والليسين والميثيونين، ضرورية بشكل خاص لجسمنا. يستخدم التربتوفان لتسريع نمو وتطور الجسم، كما أنه يحافظ على توازن النيتروجين في الجسم.
يضمن ليسين النمو الطبيعي للجسم ويشارك في عمليات تكوين الدم.
المصادر الرئيسية لليسين والميثيونين هي الجبن ولحم البقر وبعض أنواع الأسماك (سمك القد وسمك البايك والرنجة). تم العثور على التربتوفان بكميات مثالية في فضلات، لحم العجلواللعبة. نوبة قلبية.
الأحماض الأمينية للصحة والطاقة والجمال
لبناء كتلة العضلات بنجاح في كمال الأجسام، غالبًا ما تستخدم مجمعات الأحماض الأمينية التي تتكون من الليوسين والإيسولوسين والفالين.
للحفاظ على الطاقة أثناء التدريب، يستخدم الرياضيون الميثيونين والجليسين والأرجينين، أو المنتجات التي تحتوي عليها، كمكملات غذائية.
بالنسبة لأي شخص يقود أسلوب حياة صحي نشط، هناك حاجة إلى أطعمة خاصة تحتوي على عدد من الأحماض الأمينية الأساسية للحفاظ على شكل بدني ممتاز، واستعادة القوة بسرعة، وحرق الدهون الزائدة أو بناء كتلة العضلات.
م.ف. كليتشيف، 2006
مقدمة
خصوصية عمليات التكنولوجيا الحيوية تضع متطلبات خاصة على تدريب مهندسي التكنولوجيا الحيوية. تحتل الكيمياء البيولوجية مكانًا كبيرًا فيها. لا يوفر الفهم العميق للعمليات الكيميائية الحيوية فهمًا عميقًا لجوهر عمليات التكنولوجيا الحيوية فحسب، بل يوفر أيضًا إمكانية اتخاذ موقف إبداعي للمتخصص لتحسينها وتحديثها.
يوضح الكتاب المدرسي المقترح الأساسيات الحديثة للكيمياء الحيوية العامة في مجلد يتوافق مع تدريب الطلاب في تخصص "التكنولوجيا الحيوية الصناعية". يتكون الدليل من قسمين. أولهم يعرض الأفكار الحديثة حول المكونات الكيميائية للكائنات الحية، والثاني - حول عملية التمثيل الغذائي. عند النظر في عمليات التمثيل الغذائي، يتم إيلاء الاهتمام الرئيسي للمسارات العامة لعملية التمثيل الغذائي، والتي تستمر بشكل مماثل في الكائنات الحية في مراحل مختلفة من التطور التطوري.
مقدمة
يتم توفير عمليات الحياة على المستوى الكيميائي، أو على وجه التحديد، على المستوى الجزيئي. وفي هذا الصدد، أصبحت معرفة أسرار الحياة وعمليات نشأتها وتطور الفرد والشيخوخة، وكذلك استخدام الكائنات الحية في عمليات التكنولوجيا الحيوية لحل مشاكل إنتاجية محددة، ممكنة بفضل إنجازات الكيمياء الحيوية الحديثة. مع تطور هذا العلم ترتبط الإنجازات الثورية في السنوات الأخيرة في البيولوجيا الجزيئية والطب والتكنولوجيا الحيوية.
في العقود الأخيرة، كان هناك تطور سريع بشكل خاص في الكيمياء الحيوية. يتم نشر المئات من المجلات العلمية البيوكيميائية حول العالم ويتم نشر عدد كبير من الدراسات في أقسام مختلفة من الكيمياء الحيوية. وبحسب الأدبيات فإن نصف عمر المعرفة في هذا العلم يبلغ حوالي خمس سنوات. والسبب في ذلك هو الإدخال الواسع النطاق في الكيمياء الحيوية العملية لطرق البحث الفيزيائية والكيميائية الدقيقة التي تجعل من الممكن تجزئة المكونات الهيكلية للأنظمة البيولوجية المعقدة، وتحديد التغيرات الديناميكية في بنية الجزيئات الكبيرة، ومراقبة العمليات الكيميائية مباشرة في الكائنات الحية.
الكيمياء الحيوية هو العلم الذي يدرس التركيب الكيميائي للكائنات الحية، وكذلك السمات الهيكلية لمكوناتها، ووظائفها وتحولاتها الكيميائية. موضوع الكيمياء الحيوية هو الكائنات الحية في مراحل مختلفة من التطور التطوري. اعتمادًا على الكائن، يتم تمييز عدة أقسام من الكيمياء الحيوية: الكيمياء الحيوية للكائنات الحية الدقيقة، والكيمياء الحيوية للنباتات، والكيمياء الحيوية للحيوانات والبشر. نشأ هذا العلم في القرن التاسع، وقد تبين أنه فعال ومثمر للغاية لدرجة أنه أنشأ الأساس لكل علم الأحياء الحديث وحددت مسبقًا تشكيل اتجاهات جديدة مثل البيولوجيا الجزيئية، وعلم الوراثة الجزيئية، والتكنولوجيا الحيوية، وما إلى ذلك.
على الرغم من أن التكنولوجيا الحيوية قد دمجت مجالات علمية مثل علم الوراثة وعلم الأحياء الدقيقة والبيولوجيا الجزيئية، فإن أساس جميع التقنيات البيولوجية هو الكيمياء الحيوية. ويتحدد ذلك من خلال حقيقة أن أدوات التكنولوجيا الحيوية هي الإنزيمات، والعناصر النشطة هي جزيئات فردية: الأحماض النووية، والبروتينات، والدهون، والكربوهيدرات، وما إلى ذلك. وفي هذا الصدد، تكتسب دراسة أساسيات الكيمياء الحيوية أهمية أساسية في التدريب من علماء التكنولوجيا الحيوية.
يوضح الدليل المقترح المبادئ الأساسية للكيمياء الحيوية التي تهم طلاب تخصصات التكنولوجيا الحيوية.
القسم الأول. المكونات الكيميائية
كائنات حية
الفصل 1. هيكل وخصائص الأحماض الأمينية
أحماض أمينيةهي مشتقات أمينية من الأحماض الكربوكسيلية. تم العثور على أكثر من 300 ممثل لهم في الطبيعة، 20 منهم مكون هيكلي إلزامي للبروتينات. يتم تعريفها على أنها أحماض أمينية قياسية. يتوافق هيكل 19 من الأحماض الأمينية القياسية مع الصيغة العامة التالية:
حيث R هو حمض أميني جذري.
هيكل حمض أميني واحد فقط - البرولين - لا يتوافق مع الصيغة العامة الواردة في الجدول. 1. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن البرولين ليس في الواقع حمضًا أمينيًا. وهو حمض إمينو.
الجدول 1 - هيكل الأحماض الأمينية القياسية
استمرار الجدول 1
| لوسين |  |
|
| برولين |  |
|
| التربتوفان |  |
|
| جليكاين |  |
|
| ثريونين |  |
|
| تيروزين |  |
|
| الجلوتامين |  |
|
| حمض الجلوتاميك |  |
|
| أرجينين |  |
|
| فالين |  |
استمرار الجدول 1
| آيزوليوسين |  |
|
| فينيل ألانين |  |
|
| ميثيونين | ||
| سيرين |  |
|
| السيستين |  |
|
| الهليون |  |
|
| حمض الأسبارتيك |  |
|
| ليسين |  |
|
| الهستيدين |  |
كما يتبين من الجدول، فإن الأحماض الأمينية القياسية، باستثناء البرولين، هي أحماض أمينية ألفا، أي. توجد المجموعة الأمينية كبديل عند ذرة الكربون α وفقًا للصيغة المذكورة أعلاه.
حاليا، هناك العديد من التصنيفات للأحماض الأمينية القياسية. من الأهمية بمكان التصنيف الذي اقترحه A. Leninger. لأنه يقوم على الاختلافات في قطبية جذري الأحماض الأمينية (الشكل 1).
. 
الشكل 1 - تصنيف الأحماض الأمينية القياسية
الأحماض الأمينية القياسيةهي جزء من سلاسل البوليببتيد من البروتينات في الشكل ل-أيزومرات مجسمة. من المعروف من مسار الكيمياء العضوية أن الجزيئات العضوية يمكن أن تحتوي على ذرات كربون غير متماثلة (كيرالية). ذرة الكربون غير المتماثلة هي ذرة كربون مرتبطة بأربعة بدائل مختلفة (يشار إليها بـ C*).
مع الأخذ في الاعتبار السمات الهيكلية للأحماض الأمينية القياسية، يمكن الافتراض أن جميعها، باستثناء الجليسين، حيث ترتبط ذرة الكربون ألفا بذرتي هيدروجين، ستحتوي على ذرة كربون واحدة غير متماثلة على الأقل.
يتم تمثيل الجزيئات التي تحتوي على ذرة كربون غير متماثلة بواسطة متصاوغات مجسمة من سلسلتين - لو د. يتم تحديد العضوية في السلسلة الكيميائية المجسمة المقابلة من خلال مقارنة بنية الجزيء مع مركب مرجعي. يستخدم الجلسرالديهيد كمركب مرجعي. مثل جميع المركبات التي تحتوي على ذرة كربون غير متماثلة، يتم تمثيل الجلسرالديهيد بواسطة ل- و د-المتصاوغات الفراغية:
ل-جليسرالديهيد د-جليسرالديهيد
يتم تحديد انتماء الحمض الأميني إلى السلسلة الكيميائية المجسمة المقابلة من خلال موقع مجموعته الأمينية α بالنسبة للهيكل الهيدروكربوني. إذا كان موجودًا على نفس جانب مجموعة الهيدروكسيل على ذرة الكربون اللولبية من الجليسرالديهيد، فإن الحمض الأميني ينتمي إلى نفس المادة الكيميائية المجسمة:
ل-ألانين د-ألانين
جزيئات الأيزومر الفراغي د- و ل- الصفوف عبارة عن صور مرآة لبعضها البعض. لديهم نفس الخصائص الكيميائية. ومع ذلك، خصائصها الفيزيائية تختلف بشكل كبير. وبالتالي، فإن المتصاوغات الفراغية ذات السلاسل المختلفة لها قدرات مختلفة على تدوير مستوى شعاع الضوء المستقطب. اعتمادًا على اتجاه دوران الحزمة، يتم تقسيمها إلى دوارة يمينية ويسارية. حلول الايزومرات الفراغية د- و ل- تقوم الصفوف بتدوير مستوى شعاع الضوء المستقطب بزوايا مختلفة.
يمكن أن تتحول الأيزومرات المجسمة إلى بعضها البعض. هذه العملية تسمى السباق. يمكن تمثيل عملية السباق بالمعادلة التالية:
 |
ل-ألانين د-ألانين
تحتوي سلاسل البروتينات متعددة الببتيد على أيزومرات مجسمة فقط
ل-صف. وفي الوقت نفسه هناك أيضا د-أيزومرات الأحماض الأمينية. وهي جزء من أغشية الخلايا الميكروبية ( د– فينيل ألانين)، بعض المضادات الحيوية (جراميسيدين- س) وإلخ.
بالإضافة إلى الأحماض الأمينية القياسية، قد تحتوي البروتينات أيضًا على أحماض أمينية غير قياسية. وتشمل هذه مشتقات الأحماض الأمينية القياسية - هيدروكسي برولين (مشتق البرولين)، أوكسيليسين (مشتق ليسين)، ديزموسين (مشتق فينيل ألانين)، ثيرونين (مشتق تيروزين)، إلخ.
تحتوي الأحماض الأمينية على مجموعات وظيفية يمكن أن تخضع للتفكك في المذيبات القطبية (الماء):
في هذا الصدد، يمكن لجزيئات الأحماض الأمينية في المحاليل المائية أن تكتسب شحنة. اعتمادًا على الظروف التي تحدد حالة تأين المجموعات الوظيفية، يمكن أن يكون جزيء الحمض الأميني في ثلاث حالات:
المكان المركزي في هذه الحالة هو الحالة التي تتأين فيها مجموعات الكربوكسيل و α-amino الأولية. في هذه الحالة، لا يحمل الجزيء أي شحنة كهربائية صافية ويكون أيونًا ثنائي القطب ( com.zwitterion)، حيث يتم تعويض الشحنات الكهربائية. في الشكل zwitterionic، يوجد جزيء الحمض الأميني فقط عند قيمة معينة من الرقم الهيدروجيني تسمى نقطة تساوي الجهد الكهربي. يحتوي كل حمض أميني على نقطة كهربية مميزة، والتي يتم تحديدها من خلال بنية جذري الحمض الأميني.
عند قيمة pH مختلفة عن النقطة الكهربية، يكتسب جزيء الحمض الأميني شحنة:
كما ترون، عند درجة حموضة أقل من نقطة الجهد الكهربي، يكتسب الحمض الأميني شحنة موجبة، وعند درجة حموضة أكبر من نقطة الجهد الكهربي، فإنه يكتسب شحنة سالبة. في هذه الحالة، كلما زادت قيمة الشحنة الكهربائية، كلما اختلفت قيمة الرقم الهيدروجيني عن نقطة التساوي الكهربي.
تُستخدم خاصية تواجد الأحماض الأمينية في المحاليل المائية على شكل أيونات لفصل مخاليطها عند تحليل تركيبة الأحماض الأمينية للأجسام البيولوجية. ويمكن استخدام الطرق التالية لهذا الغرض:
· كروماتوغرافيا التبادل الأيوني.
· الكهربائي.
وتستخدم هذه الأساليب على نطاق واسع للأغراض التحليلية في الكيمياء الحيوية.
ليس سرا أنه من أجل الحفاظ على وظائف الحياة على مستوى عال، يحتاج الشخص إلى البروتين - وهو نوع من مواد البناء لأنسجة الجسم؛ تحتوي البروتينات على 20 حمضًا أمينيًا، ومن غير المرجح أن تعني أسماءها شيئًا بالنسبة لموظف المكتب العادي. كل شخص، خاصة إذا كنا نتحدث عن النساء، سمع مرة واحدة على الأقل عن الكولاجين والكيراتين - وهي البروتينات المسؤولة عن ظهور الأظافر والجلد والشعر.
الأحماض الأمينية (أو الأحماض الأمينية الكربوكسيلية؛ AMK؛ الببتيدات) هي مركبات عضوية تتكون من 16% أمينات - مشتقات عضوية من الأمونيوم - مما يميزها عن الكربوهيدرات والدهون. إنهم يشاركون في التخليق الحيوي للبروتين من قبل الجسم: في الجهاز الهضمي، تحت تأثير الإنزيمات، يتم تدمير جميع البروتينات المزودة بالغذاء إلى AMC. في المجموع، يوجد حوالي 200 ببتيد في الطبيعة، لكن 20 من الأحماض الأمينية الأساسية فقط تشارك في بناء جسم الإنسان، والتي تنقسم إلى قابلة للاستبدال وضرورية؛ في بعض الأحيان يوجد نوع ثالث - شبه قابل للاستبدال (قابل للاستبدال بشكل مشروط).
الأحماض الأمينية القابلة للاستبدال هي تلك التي يتم استهلاكها في الطعام وتتكاثر مباشرة في جسم الإنسان من مواد أخرى.
الأحماض الأمينية الأساسية هي تلك التي لا يمكن توليدها في جسم الإنسان ولا يمكن توفيرها إلا عن طريق الغذاء.
علميا، يتم تقسيم الأحماض الأمينية الأساسية العشرين على أساس قطبية سلاسلها الجانبية، أو الجذور. وهكذا يتم التمييز بين أربع مجموعات: (ليس لها شحنة)، موجبة، وسالبة.
غير القطبية هي: حمض أميني أساسي، ألانين، ليوسين، آيزوليوسين، ميثيونين، جليكاين، تريبتوفان، فينيل ألانين، برولين. وفي المقابل، تشمل الأحماض القطبية التي لها شحنة سالبة أحماض الأسبارتيك والجلوتاميك. القطبية، التي لها شحنة موجبة، تسمى أرجينين، هيستيدين، ليسين. الأحماض الأمينية التي لها قطبية ولكن ليس لها شحنة تشمل السيستين والجلوتامين والسيرين والتيروزين والثريونين والأسباراجين.
حمض أميني | اختصار | |
الهليون | ||
حمض الأسبارتيك | ||
الهستيدين | ||
الجلوتامين | ||
حمض الجلوتاميك | ||
آيزوليوسين | ||
ميثيونين | ||
التربتوفان | ||
فينيل ألانين | ||
وبناء على ذلك يمكن ملاحظة أن العشرين الموجودة في الجدول أعلاه تحتوي على الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين.
وتشارك الأحماض الأمينية الكربوكسيلية في التخليق البيولوجي للبروتين. التخليق الحيوي للبروتين هو عملية نمذجة سلسلة ببتيد ("بولي" - العديد) من بقايا الأحماض الأمينية. تتم العملية على الريبوسوم، وهو عضية داخل الخلية مسؤولة بشكل مباشر عن التخليق الحيوي.
تتم قراءة المعلومات من قسم من سلسلة الحمض النووي وفق مبدأ التكامل (A-T، C-G)؛ فعند تكوين m-RNA (الحمض النووي الريبوزي الرسول، أو i-RNA - المعلومات RNA - المفاهيم المتطابقة)، يتم استبدال القاعدة النيتروجينية الثايمين بقاعدة الثايمين النيتروجينية. اليوراسيل. ثم، وباستخدام نفس المبدأ، يتم إنشاء جزيئات الأحماض الأمينية الناقلة إلى مكان التركيب. يتم تشفير T-RNA بواسطة ثلاثة توائم (كودونات) (على سبيل المثال: UAU)، وإذا كنت تعرف القواعد النيتروجينية التي يمثلها الثلاثي، فيمكنك معرفة أي حمض أميني يحمله.
تحتوي منتجات الألبان والبيض على مواد مهمة مثل الفالين والليوسين والأيسولوسين والأرجينين والتريبتوفان والميثيونين والفينيل ألانين. تحتوي الأسماك واللحوم البيضاء على نسبة عالية من حمض أميني أساسي، ليوسين، آيزوليوسين، هيستيدين، ميثيونين، ليسين، فينيل ألانين، تريبتوفان. البقوليات والحبوب والحبوب غنية بالفالين، والليوسين، والإيسولوسين، والتريبتوفان، والميثيونين، والثريونين، والميثيونين. المكسرات والبذور المختلفة سوف تشبع الجسم بالثريونين والأيسولوسين والليسين والأرجينين والهستيدين.
فيما يلي محتوى الأحماض الأمينية في بعض الأطعمة.
يمكن العثور على أكبر كمية من التربتوفان والميثيونين في الجبن الصلب، والليسين - في لحم الأرانب، والفالين، والليوسين، والأيسولوسين، والثريونين والفينيل ألانين - في الصويا. عند إنشاء نظام غذائي يعتمد على الحفاظ على مستوى BUN الطبيعي، يجب الانتباه إلى الحبار والبازلاء، في حين أن البطاطس وحليب البقر هي الأكثر فقراً من حيث محتوى الببتيد.
من الأساطير أن هناك أحماض أمينية توجد حصريًا في المنتجات الحيوانية. علاوة على ذلك، وجد العلماء أن البروتين النباتي يمتصه جسم الإنسان بشكل أفضل من البروتين الحيواني. ومع ذلك، عند اختيار النظام النباتي كأسلوب حياة، من المهم جدًا مراقبة نظامك الغذائي. المشكلة الرئيسية هي أن مائة جرام من اللحوم ونفس الكمية من الفاصوليا تحتوي على كميات مختلفة من BUN من حيث النسبة المئوية. في البداية، من الضروري متابعة محتوى الأحماض الأمينية في الطعام المستهلك، ثم يصبح ذلك تلقائياً.
في العالم الحديث، تحتوي جميع المنتجات الغذائية على العناصر الغذائية الضرورية للإنسان، لذلك لا داعي للقلق: يتم توفير جميع الأحماض الأمينية البروتينية العشرين بأمان من الطعام، وهذه الكمية كافية للشخص الذي يعيش نمط حياة طبيعي وفي على الأقل يراقب نظامه الغذائي قليلاً.
يجب أن يكون النظام الغذائي للرياضي مشبعًا بالبروتينات، لأنه بدونها يستحيل بناء كتلة العضلات. تؤدي التمارين البدنية إلى استهلاك هائل لاحتياطيات الأحماض الأمينية، لذلك يضطر لاعبو كمال الأجسام المحترفون إلى تناول مكملات خاصة. مع البناء المكثف لتخفيف العضلات، يمكن أن تصل كمية البروتين إلى مائة جرام من البروتين يوميًا، لكن مثل هذا النظام الغذائي غير مناسب للاستهلاك اليومي. يتضمن أي مكمل غذائي تعليمات تحتوي على AMKs مختلفة في الجرعات، والتي يجب قراءتها قبل استخدام الدواء.
الحاجة إلى البروتينات موجودة ليس فقط بين الرياضيين. على سبيل المثال، تؤثر بروتينات الإيلاستين والكيراتين والكولاجين على مظهر الشعر والجلد والأظافر، فضلاً عن مرونة المفاصل وحركتها. يؤثر عدد من الأحماض الأمينية على الجسم، ويحافظ على توازن الدهون عند المستوى الأمثل، ويوفر الطاقة الكافية للحياة اليومية. بعد كل شيء، في عملية الحياة، حتى مع أسلوب الحياة الأكثر سلبية، يتم إنفاق الطاقة، على الأقل للتنفس. بالإضافة إلى ذلك، يكون النشاط المعرفي مستحيلًا أيضًا عندما يكون هناك نقص في بعض الببتيدات؛ يتم الحفاظ على الحالة النفسية والعاطفية، من بين أمور أخرى، بواسطة AMK.
يتضمن النظام الغذائي للرياضيين المحترفين نظامًا غذائيًا متوازنًا تمامًا يساعد في الحفاظ على قوة العضلات. تم تصميمها خصيصًا للرياضيين الذين يعملون على اكتساب كتلة العضلات، فهي تجعل الحياة أسهل بكثير.
كما هو مكتوب سابقًا، فإن الأحماض الأمينية هي اللبنات الأساسية للبروتينات الضرورية لنمو العضلات. كما أنها قادرة على تسريع عملية التمثيل الغذائي وحرق الدهون، وهو أمر مهم أيضًا لتعريف العضلات بشكل جميل. عند التدريب الجاد، من الضروري زيادة كمية BUN الخاصة بك لأنها تزيد من معدل بناء العضلات وتقلل من آلام ما بعد التمرين.
يمكن استهلاك الأحماض الأمينية العشرين الموجودة في البروتينات كجزء من مجمعات الأمينوكربون ومن الطعام. إذا اخترت نظامًا غذائيًا متوازنًا، فأنت بحاجة إلى مراعاة جميع الجرام تمامًا، وهو أمر يصعب تنفيذه عندما يكون اليوم مزدحمًا للغاية.
الأعراض الرئيسية لنقص الأحماض الأمينية هي: ضعف الصحة، قلة الشهية، هشاشة الأظافر، زيادة التعب. حتى مع عدم وجود BUN وحده، يحدث عدد كبير من الآثار الجانبية غير السارة، مما يضعف بشكل كبير الرفاهية والإنتاجية.
يمكن أن يؤدي التشبع بالأحماض الأمينية إلى اضطرابات في عمل الجهاز القلبي الوعائي والجهاز العصبي، والذي بدوره لا يقل خطورة. في المقابل، قد تظهر أعراض مشابهة للتسمم الغذائي، والتي لا تنطوي أيضًا على أي شيء ممتع.
أنت بحاجة إلى معرفة الاعتدال في كل شيء، لذا فإن الحفاظ على نمط حياة صحي لا ينبغي أن يؤدي إلى زيادة بعض المواد "المفيدة" في الجسم. وكما كتب الكلاسيكي: "الأفضل هو عدو الخير".
في المقالة، نظرنا إلى صيغ وأسماء جميع الأحماض الأمينية العشرين، ويرد أعلاه جدول محتوى AMAs الرئيسي في المنتجات.
