الأحماض الأمينية هي جزيئات تتحّد مع بعضها البعض لتشكيل البروتينات، فعندما تتكسر البروتينات أو تُهضم ينتج عن ذلك مجموعة من الأحماض الأمينية، ويستخدم الجسم الأحماض الأمينية لتكوين البروتينات المسؤولة عن كافة وظائف الجسم مثل هضم الطعام والنمو وإصلاح أنسجة الجسم، وأداء العديد من وظائف الجسم الأخرى، وتُستخدم كذلك الأحماض الأمينية كمصدر للطاقة في الجسم.[١]


عدد الأحماض الأمينية

على الرغم من وجود مئات الأحماض الأمينية في الطبيعة إلّا أن الأحماض الأمينية المُستخدمة في تشكيل وتصنيع جميع البروتينات الموجودة في جسم الإنسان ومعظم أشكال الحياة حوالي 20 حمضًا أمينيًا فقط. وتنقسم هذه الأحماض الأمينية إلى ثلاث فئات؛ الأحماض الأمينية الأساسية وغير الأساسية والأحماض الأمينية المشروطة، وذلك وفقاً لحاجة الجسم إلى الحصول عليها عن طريق الغذاء:


الأحماض الأمينية الأساسية

وهي الأحماض الأمينية التي لا يستطيع جسم الإنسان صنعها بداخله ويجب الحصول على هذه الأحماض الأمينية عن طريق الطعام وعددها 9، وهي كالآتي:

  • الهيستيدين (بالإنجليزية: Histidine).
  • الإيزولوسين (بالإنجليزية: Isoleucine).
  • اللوسين (بالإنجليزية: Leucine).
  • الليسين (بالإنجليزية: Lysine).
  • الميثيونين (بالإنجليزية: Methionine).
  • الفينيل ألانين (بالإنجليزية: Phenylalanine).
  • الثريونين (بالإنجليزية: Threonine).
  • التريبتوفان (بالإنجليزية: Tryptophan).
  • الفالين (بالإنجليزية: Valine).


الأحماض الأمينية غير الأساسية

وهي الأحماض الأمينية التي يمكن للجسم إنتاجها بكميات كافية وليس من الضروري الحصول عليها من خلال الغذاء، وعددها 11 وتشمل:

  • الألانين (Alanine).
  • الأرجينين (Arginine).
  • الأسباراجين (Asparagine).
  • حمض الأسبارتيك (Aspartic acid).
  • السيستين (Cysteine).
  • حمض الجلوتاميك (Glutamic acid).
  • الجلوتامين (Glutamine).
  • الجليسين (Glycine).
  • البرولين (Proline).
  • السيرين (Serine).
  • التيروزين (Tyrosine).


الأحماض الأمينية المشروطة

تعد الأحماض الأمينية المشروطة جزء من الأحماض الأمينية غير الأساسية فالجسم يستطيغ تصنيعها بكميات كافية عندما يكون سليماً، إلا أنه في حال تعرض الجسم للضغوطات أو المرض فإن الجسم لا يستطيع إنتاج كميات كافية منها، وهي كالآتي:

  • الأرجينين (بالإنجليزية: Arginine).
  • السيستين (بالإنجليزية: Cysteine).
  • الجلوتامين (بالإنجليزية: Glutamine).
  • التيروسين (بالإنجليزية: Tyrosine).
  • الجليسين (بالإنجليزية: Glycine).
  • البرولين (بالإنجليزية: Proline).
  • السيرين (بالإنجليزية: Serine).


وتجدر الإشارة إلى أن الأحماض الأمينية السيلينوسيستين (Selenocysteine) والبيروليسين (Pyrrolysine) تعد الأحماض الأمينية رقم 21 و22 حيثُ تم اكتشافها مؤخرًا وهي من الأحماض الأمينية التي قد تُدمج في سلاسل البروتين أثناء تصنيع البروتين الريبوسومي.[٢]


تركيبة الأحماض الأمينية

الأحماض الأمينية هي مركبات عضوية تتكون من النيتروجين والكربون والهيدروجين والأكسجين إلى جانب مجموعة سلسلة جانبية متغيرة مميزة لكل حمض أميني،[٣] وترتبط هذه الذرات معًا على شكل ذرة كربون مركزية ترتبط من جهة بمجموعة أمينية (−NH2)، ومن جهة أخرى بمجموعة كربوكسيلية (−COOH)، أما الرابطتان الباقيتان فتُشبع بذرة هيدروجين وبالسلسلة الجانبية المميزة لكل حمض أميني.[٤]


كيف يؤثر تركيب الأحماض الأمينية على هيكل أو بناء البروتين ككل؟

لكل حمض أميني سلسلة جانبية فريدة، ولكل سلسلة تركيب كيميائي مختلف عن الأخرى، فمثلًا أكبر مجموعة من الأحماض الأمينية لها سلاسل جانبية غير قطبية، بينما العديد من الأحماض الأمينية لها سلاسل جانبية بشحنات موجبة أو سالبة، وهناك أيضًا أحماض أمينية تحتوي على سلاسل جانبية قطبية ولكن غير مشحونة.


تعد كيمياء السلاسل الجانبية للأحماض الأمينية أمرًا بالغ الأهمية لبناء البروتين، لأن هذه السلاسل الجانبية ممكن أن ترتبط مع بعضها البعض لتحمل وتثبت طول البروتين في شكل معين، حيث يمكن أن تشكل السلاسل الجانبية للأحماض الأمينية المشحونة روابط أيونية، كما أن الأحماض الأمينية القطبية قادرة على تكوين روابط هيدروجينية، أما السلاسل الجانبية الكارهة للماء مثلًا فتتفاعل مع بعضها البعض عن طريق روابط فان دير فالس (Van der Waals) الضعيفة، وتحدد أشكال وأنواع الروابط هذه -التي تحددها نوع السلاسل الجانبية للأحماض الأمينية- موقع الانحناءات والطيات في البروتين، الأمر الذي يؤثر بشكل مباشر على هيكل البروتين بالتالي وظيفته وخصائصه ونوعه.[٥]

المراجع

  1. ↑ Meagan Bridges (11/3/2020), "Amino acids", medlineplus, Retrieved 18/5/2022. Edited.
  2. ↑ Michael Lopez And Shamim Mohiuddin (26/3/2021), these 20 amino acids,Phenylalanine "Biochemistry, Essential Amino Acids", National center for biotechnology information (NCBI), Retrieved 18/5/2022. Edited.
  3. ↑ Jillian Kubala (3/2/2022), "Essential Amino Acids: Definition, Benefits and Food Sources", healthline, Retrieved 18/5/2022. Edited.
  4. ↑ Michael Reddy (2/5/2022), "amino acid chemical compound", Encyclopedia Britannica, Retrieved 18/5/2022. Edited.
  5. ↑ "Protein Structure", nature, Retrieved 18/5/2022. Edited.