الأحماض الأمينية: تعريف الاحماض الامينيه وتركيبها ومصادرها وأهميتها

الأحماض الأمينية تمثل الوحدة الأساسية في بناء وتكوين البروتينات. على الرغم من وجود أنواع كثيرة من الأحماض الأمينية في الطبيعة (أكثر من 200 نوع)، إلا أنه يوجد فقط حوالى 20 نوع منها هي الداخلة في تكوين وبناء البروتينات وهي المصدر الأساسي لأى أحماض أمينية أخرى موجودة في الكائنات الحية.

الأحماض الأمينية الحرة والتي تشكل نسبة بسيطة، تلعب دوراً حيوياً هاماً في كثير من العمليات داخل الأنسجة الحية. ويعتبر الأسباراجين Asparagine أول حمض أميني تم اكتشافه (سنة 1806م)، بينما يعتبر الثريونين Threonine هو آخر الأحماض الأمينية التي تم اكتشافها (سنة ۱۹۳۸ م).

أحياناً يشتق اسم الحمض الأميني من المصدر الأساسي له؛ فمثلا حمض الجلوتاميك Glutamic acid يكون موجود في جلوتين القمح.

التركيب الكيميائي للأحماض الأمينية

الأحماض الأمينية الداخلة في تركيب البروتينات هي في حقيقة الأمر عبارة عن أحماض أمينية تحتوى على مجموعة كربوكسيل (COOH) ومجموعة أمين (NH) في الوضع ألفا (a)، حيث تحتوى جزيئاتها على ذرة كربون مركزية في الوضع ألفا وتتصل بها مجموعة الكربوكسيل ومجموعة الأمين وذرة هيدروجين (H) ومجموعة جانبية (R) عدا الحمض الأميني الجليسين حيث تستبدل هذه المجموعة بذرة هيدروجين ثانية

تقسيم الأحماض الأمينية

يمكن تقسيم الأحماض الأمينية طبقا لقطبيتها على درجة (على درجة pH =7) إلى الأقسام التالية :-

أحماض أمينية ذات مجاميع جانبية غير قطبية “مجاميع جانبية اليفاتية” Nonpolar, aliphatic R groups -: وتشمل أحماض الجليسين وآلانين وفالين وليوسين وأيزوليوسين وبرولين.
أحماض أمينية قطبية مجاميع جانبية غير مشحونة Polar, uncharged R groups -: وتشمل أحماض السيرين والثريونين والسستيئين والمثيونين والأسباراجين والجلوتامين.
أحماض أمينية عطرية مجاميع جانبية عطرية Aromatic R groups -: وتشمل أحماض الفينايل آلانين والتيروزين والتربتوفان.
أحماض أمينية بها مجاميع جانبية موجبة الشحنة Positively charged R groups -: وتشمل أحماض الليستين الأرجنين و الهستيدين.
أحماض أمينية بها مجاميع جانبية سالبة الشحنة Negatively charged R groups : وتشمل أحماض الأسبارتيك والجلوتاميك.

مصادر الأحماض الأمينية وانتشارها في الطبيعة

هناك نسبة بسيطة من الأحماض الأمينية تكون موجودة ومنتشرة على صورة حرة، لكن غالبية هذه الأحماض توجد على صورة صورة مرتبطة في البروتينات والببتيدات. وتختلف نوعية ونسبة وجودها في هذه المركبات تبعا لنوع الببتيد أو البروتين، كذلك تبعاً لنوع المصدر. فمثلاً الحمض الأميني ليسين يكون متوافرا في بروتينات اللحوم والبيض واللبن، بينما الحمض الأميني سستاين Cystine فيكثر وجوده في البروتينات القرنية المكونة للصوف والشعر والحوافر والأظافر. بروتينات الجيلاتين يكثر فيها الأحماض الأمينية جليسين والانين بنسبة تصل إلى ٢٥ – ٣٠٪)، وبروتينات الحبوب (جلوتين القمح والذرة يكثر بها الأحماض الأمينية الحمضية مثل الأسبارتيك والجلوماتيك. كما توجد هذه الأحماض على صورة أميد في النباتات حيث تعتبر مخازن

للأمونيا وبالتالي للنيتروجين.

الأهمية الحيوية والفسيولوجية للأحماض الأمينية

الوظيفة الرئيسية والأساسية للأحماض الأمينية هي تكوين بروتينات الكائن الحي، بجانب هذا؛ هناك وظائف حيوية أخرى للأحماض الأمينية منها ما يلى :-

الأحماض الأمينية مثل الأرجنين والسترولين تدخل في تكوين اليوريا في كبد الثدييات.
الحمض الأميني تيروزين يدخل في تكوين هرمونات الثيروكسين والأدرينالين ، كما يدخل هذا الحمض أيضاً في تكوين صبغة الميلانين وهى المسئولة عن لون الشعر والجلد.
تتكون بعض المركبات الحيوية الهامة من الأحماض الأمينية، فمثلا مركبات السيراتونين والميلاتونين تتكون من حمض التربتوفان ومركب الهستامين يتكون من الهستدين؛ والكيراتين من الجليسين.
يمكن تخليق بعض الفيتامينات مثل حمض النيكوتنيك من الحمض الأميني تربتوفان في الإنسان، ومن الأورنثين في الطيور.
في النباتات، الحمض الأميني تربتوفان يدخل في تكوين هرمون أندول حمض الخليك.
الحمض الأمينى سيرين يدخل بطريقة مباشرة أو غير مباشرة في تكوين الفوسفوليبيدات، فمثلاً يدخل السيرين في الفوسفاتيديل سيرين؛ أو يتحول السيرين إلى كولين ثم يدخل في تكوين الفوسفاتيديل كولين.
تلعب الأحماض الأمينية دوراً كبيراً في نزع سمية Detoxication بعض المركبات، فمثلا الجليسين يتحد مع حمض البنزويك السام ويتكون حمض الهيوريك Hippuric غير السام والذى يسهل التخلص منه عن طريق إفرازه مع البول.
تدخل بعض الأحماض الأمينية مثل حمض الأسبارتيك والجليسين في تخليق الأحماض النووية.
تشترك الأحماض الأمينية في تكوين بعض الببتيدات الهامة مثل الجلوتاثيون Carmozine والكارنوزين Anserine والأنسرين Glutathione وهي من الببتيدات غير الحقيقية.
يمكن استخدام الأحماض الأمينية كمصدر للطاقة وذلك في حالة غياب مصادر الطاقة الرئيسية الأخرى (الكربوهيدرات والليبيدات).

اقرأ ايضا : الأحماض الأمينية: انواع الاحماض الامينيه وخواصها وتركيبها الكيميائي

الخلاصة

النباتات بصفة عامة تستطيع تخليق جميع الأحماض الأمينية من مصادرها الأولية. وأكثر من هذا، فإن النباتات تستطيع استخدام الأمونيا أو النترات الموجودة بها كمواد بادنه المجاميعها الأمينية. أما الكائنات الحية الدقيقة؛ فتختلف بشدة فى سعتها لتخليق الأحماض الأميني؛ فمثلا E. Coli تستطيع تخليق الأحماض الأمينية المطلوبة من البادئات البسيطة، بينما بكتريا حمض اللاكتيك لا تستطيع ذلك وتحصل على ما يلزمها من الأحماض الأمينية من بيئتها.

م.م. مرتضى شعيت

الأحماض الأمينية: تعريف الاحماض الامينيه وتركيبها ومصادرها وأهميتها