البروتينات والأحماض الأمينية المتفرعة السلسلة

البروتينات

البروتينات هي جزيئات بوليمر تتكون من أكثر من 100 أحماض أمينية ملزمة بروابط الببتيد (تسمى سلاسل الأحماض الأمينية الأقصر عديد الببتيدات أو الببتيدات) ؛ يمكن أن تكون بنية البروتينات طويلة إلى حد ما ، ويتم ثنيها مرة أخرى على نفسها وتثبيتها على جزيئات أخرى (العوامل التي تحدد مدى تعقيدها وتميز وظيفتها البيولوجية). يمكن تصنيف هذه الهياكل إلى: الهيكل الأساسي ، والبنية الثانوية (α-helix و-sheet) ، والبنية الثالثة والهيكل الرباعي.

وظائف البروتينات

في الطبيعة ، تؤدي البروتينات العديد من الوظائف وأشهرها بلا شك هي الوظيفة الهيكلية ؛ فقط فكر في أن كل مصفوفة نسيج لكائننا تعتمد على هيكل عظمي أو فسيفساء بوليمرية مكونة من الببتيدات (على سبيل المثال: ألياف العضلات ، ومصفوفة العظام ، والنسيج الضام ، و ، من وجهة نظر معينة ، حتى الدم).
لا تقل أهمية عن وظيفة التنظيم الحيوي والوساطة الكيميائية / الهرمونية ، في الواقع البروتينات هي المكونات الأساسية لكل من الإنزيمات والعديد من الهرمونات.
تؤدي البروتينات أيضًا في الدم وظيفة نقل مهمة جدًا ؛ هذه هي حالة الهيموغلوبين (نقل الأكسجين) ، الترانسفيرين (نقل الحديد) ، الألبومين (نقل جزيئات الدهون) ، إلخ.
تثبت البروتينات دائمًا داخل مجرى الدم أنها مفيدة كدفاع مناعي ؛ فهي تشكل الأجسام المضادة ، وهي جزيئات أساسية تنتجها الخلايا الليمفاوية مفيدة في استجابة الجسم ضد مسببات الأمراض.
أخيرًا ، يمكن استخدام البروتينات - ولكن بشكل أكثر دقة الأحماض الأمينية - لأغراض الطاقة من خلال تكوين الجلوكوز الكبدي وتوفير 4 سعرات حرارية (كيلو كالوري) لكل جرام. إنها عملية معقدة إلى حد ما تسمح ، من خلال نقل الدم ونزع الأمين ، للجسم بإنتاج الجلوكوز في حالات نقص السكر في الدم (ربما يكون سببها الصيام ، وخاصة الجهد العضلي المكثف و / أو المطول ، والظروف المرضية أو السريرية المعاكسة ، وما إلى ذلك). يمكن أن تكون أيضًا مولدة للكيتون ، لذا فإن تحويلها يحدد إطلاق جزيئات حمضية تسمى أجسام الكيتون.
ملحوظة. يجب أن تكون وظيفة الطاقة للبروتينات هامشية وخاضعة لوظيفة السكريات والدهون.

الأحماض الأمينية

الأحماض الأمينية هي جزيئات رباعية تتكون من الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين. أكثر من 500 نوع معروف ومزيجهم يميز أشكال لا حصر لها من الببتيدات. الأحماض الأمينية العادية هي 20: ألانين ، أرجينين ، أسباراجين ، حمض الأسبارتيك ، سيستين ، حمض الجلوتاميك ، جلوتامين ، جلايسين ، هيستيدين ، إيزولوسين ، ليسين ، ليسين ، ميثيونين ، فينيل ألانين ، برولين ، سيرين ، ثريونين ، تريبتوفان ، تيروسين وفالين. من عملية التمثيل الغذائي لهذا الأخير ، من الممكن الحصول على مجموعة واسعة من الأحماض الأمينية غير العادية أو العرضية التي تشكل بشكل أساسي هرمونات أو إنزيمات أو جزيئات وسيطة (كارنيتين ، هوموسيستين ، كرياتين ، تورين ، إلخ).
من بين الأحماض الأمينية العادية ، لا يمكن تصنيع بعضها بواسطة الجسم وتسمى أساسية ؛ بالنسبة للرجل البالغ هناك 9: فينيل ألانين ، ليسين ، آيزولوسين ، ليسين ، ميثيونين ، ثريونين ، تريبتوفان وفالين. في الأطفال ، هناك 11 في المجموع ؛ يضاف إلى ما سبق: الهيستيدين والأرجينين.
التصنيفات الأخرى للأحماض الأمينية هي: استنادًا إلى قطبية سلاسلها الجانبية (قطبية محايدة ، قطبية محايدة ، شحنة حمضية ، شحنة أساسية) أو بناءً على نوع المجموعة الجذرية (كارهة للماء ، محبة للماء ، حمضية ، قاعدية ، عطرية).

الأحماض الأمينية متفرعة السلسلة

من بين الأحماض الأساسية هناك أيضًا ثلاثة أحماض أمينية تسمى السلسلة المتفرعة (BCAA) ، على التوالي: ليسين ، آيزولوسين وفالين؛ يتم تمثيل الخصوصية التي تميز الأحماض الأمينية ذات السلسلة المتفرعة عن غيرها من خلال مسار استقلابي مختلف لإنتاج الطاقة.
كما أوضحنا سابقًا ، بعد نقل الدم ونزع الأمين ، يمكن تخصيص معظم الأحماض الأمينية لتكوين الجلوكوز الجديد والدخول في دورة كريبس في شكل أوكسالو أسيتات أنت تكره البيروفات. في النهاية ، إذا كانت هناك حاجة حقيقية ، فإن بعض الأحماض الأمينية الموجودة في مجرى الدم ستدخل خلايا الكبد في الكبد وتخرج في شكل جلوكوز ؛ ليس هذا هو الحال بالنسبة للأحماض الأمينية متفرعة السلسلة. مقارنة بالآخرين ، فإن الأحماض الأمينية متفرعة السلسلة عبارة عن جزيئات يمكن استخدامها مباشرة من قبل العضلات ، وهذه الخاصية تجعلها أكثر فاعلية في الإنتاج المباشر للطاقة وفي التحويل لإعادة تكوين احتياطيات الجليكوجين ؛ وغني عن القول أنه إذا كان الكائن الحي يتغذى بشكل كافٍ ، فإن الهدم للأحماض الأمينية المتفرعة يمثل جزءًا غير ذي صلة تقريبًا من إنتاج الجلوكوز. يظل الجلوكوز دائمًا مصدر الطاقة الأساسي ، لذلك ، في ظروف وجود نسبة كافية من السكر في الدم واحتياطيات الجليكوجين ، حتى أثناء الأداء الرياضي العادي ، لا يوجد سبب للخوف من أن العضلات تحتاج إلى فائض من الأحماض الأمينية المتفرعة السلسلة.