بناء الأحماض الأمينية للبروتينات

ماذا يحدث عندما نقلي بيضه؟ ماذا يحدث عندما يتخثر الحليب؟ يمكن الإجابة عن الس. تشكيل الأحماض الأمينية للبروتينات. هذه العشرون نوعا من الأحماض الأمينية هي لبنات البناء للبروتينات. عندما تُشكل البروتين، فإنها ترتبط ببعضها على طول هيكلها الأساسي… …مع بروز سلاسلها الجانبية منه. كل الخلايا في أجسامنا لديها القدرة على بناء بروتينات جديدة، طالما أنها تحصل على إمداد مستمر من الأحماض الأمينية. بعض الأحماض الأمينية يمكننا إنتاجها في أجسامنا بأنفسنا، باستخدام ذرات من السكر والدهن، أو من بروتينات أخرى. لكن تسعة من بين عشرين حمضا أمينيا لا يمكن بناؤها في أجسامنا. يجب الحصول عليها من الغذاء. تسمى هذه بالأحماض الأمينية الضرورية. إذا لم نأكل أي بروتينات، فإننا لا نحصل على أي من الأحماض الأمينية الضرورية، ولذا لا يمكن بناء البروتينات الجديدة التي نحتاجها. هذه البروتينات الجديدة تُبنى في خلايانا بربط المئات وحتى الآلاف من الأحماض الأمينية في سلاسل طويلة. سلاسل الأحماض الأمينية تنثني وتدور بطرق مختلفة، وفي بعض البروتينات تكون أشكالا حلزونية تلتف حول بعضها. في بروتينات أخرى، تكون سلسلة الأحماض الأمينية مطوية معا كالكرة. لكن لماذا؟ ما الذي يجعل البروتينات تنطوي أصلا؟ لنصنع سلسلة قصيرة من الأحماض الأمينية لنتمكن من مشاهدة ميكانيكية الإنطواء هذه. هناك 20 نوعا من الأحماض الأمينية، لكن لنستخدم هذه الثلاثة فقط: الجليسين، وحمض الأسبارتيك، واللايسين. السلسلة الجانبية لحمض الأسبارتيك لها طرف سالب… وللايسين لها طرف موجب. حتى لو قومنا سلسلة الأحماض الأمينية هكذا… فماذا سيحدث؟ المناطق السالبة والموجبة للسلاسل الجانبية تجذب بعضها، فتنطوي السلسلة إلى حلقه. إذا لم يتدخل أي شيء، فهكذا ستطوي هذه السلسلة من الأحماض الأمينية تحديدا نفسها. لكن التجاذب بين السلاسل الجانبية الموجبة والسالبة ليس رابطة قوية جدا. لنفترض أن هذا التسلسل من الأحماض الأمينية هو من زلال بيض وضعناه في المقلاة للتو. بينما نسخنه، تنكسر الرابطة. ما زالت الأحماض الأمينية متصلة ببعضها عبر هياكلها الأساسية، لكن السلاسل الجانبية تفقد الإتصال ببعضها. هذا يعني أن بعض الإنثناءات والانحناءات التي تطوي البروتين إلى شكله تبدأ في الإنحلال. هذه العملية تسمى بالتمسخ. عندما يتمسخ البروتين تنحل جزيئاته ويتغير هيكلها الطبيعي. بينما تغير جزيئات البروتين شكلها، فإنها تبدأ في التشابك مع بعضها. بدلا من الطفو كالكرات في السائل، تصبح جزيئات البروتين متشابكة. هذا هو سبب تصلب البيض مع الحراره. هذه الروابط يمكن أيضا أن تنكسر بواسطة تغيير حموضة البروتين. يصبح الحليب حامضا عندما تقوم البكتيريا في الحليب بإنتاج حمض اللاكتيك. يمكن للحمض أيضا تكسير الروابط الضعيفة بين السلاسل الجانبية الموجبة والسالبة كما تفعل الحرارة. بينما تتكسر الروابط، تبدأ الإنحناءات في البروتين بالانحلال. بينما يغير البروتين شكله، تلتصق جزيئات البروتين ببعضها، مكونة كتلا في الحليب. نقول أن الحليب تخثر. سواء كنت تقلي بيضة أو نسيت أن تضع الحليب في الثلاجة، فإنك تفعل نفس الشيء: إنك تجعل سلاسل الأحماض الأمينية تنحل و تتشابك ببعضها! ربما يكون مذاق الأحماض الأمينية في البيض الآن أفضل من مذاقها في الحليب المتخثر… لكن هذه تجربة أخرى...