الجمهورية العربية السورية و ازرة التربية المركز الوطني للمتميزين حلقة بحث بعنوان: البروتينات إعداد الطالب: زين جابر حسين بإش ارف األستاذ: مازن اب ارهيم العام: 5102_5102 pg. 1
الفهرس العنوان رقم الغالف 0 الفهرس 5 إشكالية البحث 2 األهداف 2 المقدمة 6 الفصل األول : البروتينات تركيبها 7 بنائها أهميتها وتقسيمها الباب األول: تعريف البروتينات 7 الباب الثاني: تركيب البروتينات 8 والبناء الكيميائي لها الباب الثالث: أهمية البروتينات 01 الباب ال اربع: تقسيم البروتينات 02 الفصل الثاني: األحماض األمينية 09 أهميتها وتصنيفها الباب األول: تعريف األحماض 09 األمينية الصفحة pg. 2
الباب الثاني: أهمية األحماض 51 األمينية الباب الثالث: تصنيف األحماض 50 األمينية الفصل الثالث : هضم امتصاص 52 تمثيل البروتينات واالحتياجات منها اليومية الباب األول: هضم البروتينات 52 الباب الثاني: امتصاص البروتينات 52 الباب الثالث: تمثيل البروتينات 52 الباب ال اربع: االحتياجات اليومية من 52 البروتينات الخاتمة 57 الم ارجع 58 pg. 3
إشكالية البحث كثي ار ما نسمع بتركيب التغذية المثلى وكثي ار ما نسمع بأهميتها وضروريتها والمقصود بها هو الحصول على جميع العناصر الغذائية المهمة بكميات مناسبة والعناصر الغذائية الضرورية لجسمنا مقسومة بين أغذية ال عضوية وهي الماء واألمالح المعدنية والفيتامينات وأغذية عضوية وهي السكريات والدسم والبروتينات والبروتينات هي مكونات آزوتية للمادة الحية ذات وزن جزيئي كبير وتأتي بعد الماء من حيث كميتها في المادة الحية وهي تقوم بدور مهم في التفاعالت الكيميائية الحيوية كما أنها توجد في كل الخاليا الحية فهي تعد ضرورية جدا لجسم اإلنسان فما هو تركيبها وما هي أهميتها ومن أين يمكننا الحصول عليها وكيف يمكننا تصنيفها وتقسيمها ومما تتكون وكيف يتم هضمها وامتصاصها في الجسم وما هي االحتياجات اليومية التي يحتاجها الجسم منها pg. 4
األهداف 0( التعرف على البروتينات وتركيبها. التعرف على الغذائية. أهميتها )5 2( التعرف على المصادر الغذائية الغنية بالبروتين. 2( التعرف على تقسيمها. 2( التعرف على األحماض األمينية. 6( التعرف على تصنيف األحماض األمينية. التعرف على عملية هضم البروتينات وامتصاصها. )7 التعرف على 8( تمثيل البروتينات. التعرف على 9( االحتياجات اليومية الضرورية لإلنسان من البروتينات. pg. 5
المقدمة لقد خلق هللا الكائنات الحية اإلنسان والحيوان والنبات وميزها عن غيرها من الجماد ببعض الخصائص الحيوية الهامة التي نلمسها في المأكل والمشرب والتنفس والحركة والنمو والتكاثر واإلحساس وغيرها. وحتى تؤدي هذه الوظائف بالصورة التي تضمن استم ارر الحياة ال بد من الغذاء أو الطعام الذي يساعد في بناء األنسجة الالزمة لنمو الجسم تعويض ما يتلف من الخاليا واألنسجة مقاومة األم ارض والوقاية منها كما أنها تعطيه الوقود الالزم للحركة والنشاط. وتوجد عالقة وطيدة بين الصحة والغذاء فال توجد صحة بدون غذاء واذا كان الغذاء الجيد هو أساس الصحة الجيدة فإن تناول الغذاء بطرق غير صحيحة أو بكميات غير مناسبة أو من نوعيات غير متكاملة يؤدي إلى خلل عام بالصحة وكثي ار ما ينتج عنه اإلصابة بالمرض. كما أن االهتمام بتغذية اإلنسان يجب أن يتعدى الوقاية من أم ارض سوء التغذية أو عالج هذه األم ارض إلى بناء الجسم ذاته وحتى يبنى الجسم بشكل سليم يجب أن يتغذى بشكل كامل وذلك بأن يحتوي الغذاء على كل الزمر الغذائية بنسب مناسبة وزمر األطعمة هي األغذية الضرورية لجسمنا وهي: الماء األمالح المعدنية الفيتامينات السكريات الدسم والبروتينات. ومن األغذية البروتينات: وهي أهم المواد العضوية المكونة للخلية ولذا فإنها أساسية لعمليات النمو للكائنات الحية واإلنسان ال يستطيع العيش بدون بروتينات فالبروتينات هي اللبنات األساسية التي تتكون منها أنسجة الجسم المختلفة هذا إلى جانب تكوينها لمركبات حيوية ذات أهمية للجسم كاألجسام المضادة والهرمونات ويتم ذلك بإش اركها مع عوامل أخرى. فخاليا الجسم في حاجة إلى العناصر الكيميائية الموجودة في البروتين كالكربون والنتروجين والهدروجين واألكسجين والمعادن المتعددة في البروتينات كالحديد والكبريت. pg. 6
الفصل األول: البروتينات تركيبها بنائها أهميتها وتقسيمها الباب األول: تعريف البروتينات) 1 ( لقد عرف البروتين منذ أكثر من قرن من الزمان بأنه المادة الحيوية الالزمة لبناء وتحديد جميع الخاليا والنباتية وبأنه المصدر الوحيد الذي يمد الجسم باآلزوت الالزم لتكوين وتجديد أنسجة الجسم وقد أطلق العالم الكيميائي الهولندي مودلر مسمى بروتين على تلك المادة الحيوية وذلك في عام 0828 م وكلمة بروتين مشتقة من اللغة اليونانية وتعني الشي ذو األهمية األولى. وتوجد البروتينات بنسب متفاوتة في كل من المصادر الحيوانية للغذاء وتتوافر البروتينات الحيوانية بنسب مرتفعة في كل من اللحوم واألسماك والطيور والبيض واللبن ومنتجاته. كما تتوفر في المصادر النباتية وذلك في كل من الفول والحمص والعدس والقمح والشعير والذرة واألرز والفاصولياء والبطاطس واللوز والبندق والفستق والصنوبر وغيرها. إال أن نسبة البروتينات في األغذية ذات المصدر الحيواني تكون أعلى من مثيلتها في المصادر النباتية إذ يتوفر البروتين بالنسب التالية: في األسماك )%72( في اللحوم )%29( في البيض )%27( في فول الصويا )%21( في القمح )%05( في الذرة )%01( في األرز )%8(. ومن الناحية الكيميائية تحتوي البروتينات على الكربون والهدروجين واألكسجين وذلك يماثل تركيب كل من الكربوهيد ارت والدهون إاال أن البروتينات تختلف عنهما في احتوائها على النتروجين الذي يكون ما يقارب )%06( من وزنها كما أن البروتينات تحتوي على الكبريت أو الفوسفور أو الحديد أو الكوبالت )بحسب نوعها(. pg. 7
كما تتكون البروتينات من وحدات أساسية تسمى األحماض األمينية ويتوقف نوع وجودة أ قيمة البروتين على نوع وكمية تلك األحماض التي تدخل في تركيبه حيث تتحول البروتينات في الجسم بعد عملية الهضم إلى تلك األحماض حتى يسهل امتصاصها إاال أنه بعد استيفاء الجسم فإن ال ازئد منها يتجه نحو الكبد حيث يتم تحويله إلى دهون أو كربوهيد ارت لالستفادة منها في توليد الطاقة ألنه ليس للجسم قدرة على تخزين تلك األحماض. الباب الثاني: تركيب البروتينات والبناء الكيميائي لها تركيب البروتينات) 2 ( إن البروتينات مكونة من وحدات األحماض األمينية ألفا مت اربطة مع بعضها بوساطة اربطة ببتيدية. وهناك عشرين حامضا أمينيا تبنى منها البروتينات وتعد هذه األحماض األمينية اللبنة األساسية لبناء جميع البروتينات كما وتعد مواد أولية لتوليد بعض الهرمونات والبيورينات والبيريمودينات والبورفيرينات والفيتامينات. تركيب األحماض األمينية: تتكون األحماض األمينية من ذرة كربون α 0 -مجموعة كربوكسيلية ترتبط بها أربعة مجاميع مختلفة وهي: 5 -مجموعة أمينية 2 -ذرة هيدروجين pg. 8
2 -مجموعات مختلفة يرمز لها R وتختلف من حمض أميني إلى آخر وتسمى بالسالسل الجانبية أو المجموعات الطرفية. البناء الكيميائي للبروتينات: تعتمد البروتينات في صفاتها الكيميائية والفيزيائية على البناء التركيبي الكيميائي وتختلف البروتينات بالنسبة لهذا البناء وللبروتينات أربعة مستويات بنائية: 0 -البناء األولي: Structure Primary ويتحدد هذا البناء بنوع وعدد األحماض األمينية وطريقة ارتباطها مع بعضها وترتيبها بوساطة الروابط الببتيدية. 5 -التركيب الثانوي :Secondary Structure ويشير إلى ارتباط األحماض األمينية القريبة من بعضها في السلسلة الببتيدية بوساطة روابط هيدروجينية بين NH--- o=c السلسلة الببتيدية على شكل حلزوني الذي يسمى α-helix يؤدي إلى انطواء مما pg. 9
2 -التركيب الثالثي :Tertiary Structure ويشير إلى ارتباط األحماض األمينية البعيدة عن بعضها بالسلسلة الببتيدية الواحدة إما بروابط هيدروجينية أو كبريتية أو أيونية أو استيرية مما يؤدي إلى انطواء السلسلة الببتيدية المتعددة لتأخذ شكلها الطبيعي. 2 -التركيب الرباعي :Quatenary Structure تظهر البروتينات المحتوية على أكثر من سلسلة ببتيدية متعددة واحدة مستوى آخر للتنظيم البنائي يطلق عليه التركيب الرباعي ويشير هذا التركيب إلى كيفية ارتباط السالسل مع بعضها البعض ويطلق على كل سلسلة ببتيدية متعددة في التركيب الرباعي بالوحدة الفرعية Subunit ومن األمثلة على التركيب الرباعي هو تركيب الهيموجلوبين الذي يتركب من أربع وحدات فرعية أو سالسل ببتيدية. الباب الثالث: أهمية البروتينات) 3 ( لقد سبق وقال العالم الهولندي مودلر أن البروتينات تعد أهم المركبات العضوية لحياة اإلنسان حيث أنه لها دور هام في تغذية اإلنسان حيث أنها تقوم بالعديد من الوظائف الحيوية ولها العديد من األدوار التي تؤديها في الجسم للحفاظ على حياته وصحته وهي: 0 -تزويد جسم اإلنسان بما يحتاجه من أحماض أمينية ضرورية للحفاظ على حياته ونموه. 5 -بناء أنسجة الجسم والحفاظ عليها في حالة جيدة وتعويض الفاقد من األنسجة أو التالف منها ويتم ذلك عن طريق تكوين أعضاء الجسم وتركيب الجزء األساسي من خالياه وتشكيل المكونات pg. 10
الرئيسية للعظام واألسنان وخاليا الدم وتكوين الغدد الصماء ونمو الشعر واألظافر وتكوين الجلد إضافة إلى بناء العضالت. 2 -يشكل البروتين ما يقارب )%51( من وزن جسم اإلنسان البالغ ويتوضع )%21( من هذا الوزن في العضالت ويوجد في العظام والغضاريف )%51( من الوزن و )%01( يتوضع في الجلد وما يتبقى من الوزن يتوضع في األنسجة األخرى وفي سوائل الجسم. 2 -تفيد البروتينات في الوقاية من أم ارض نقص البروتين كتأخر النمو ومرض االستسقاء ومرض البالج ار ومرض كواشي أور كور. 2 -تدخل البروتينات في تكوين الهرمونات مثل: هرمون األنسولين والثيروكسين واألدرينالين. 6 -تدخل في تركيب بالزما الدم والهيموجلوبين وتكوين مركبات الليبوبروتين كما أنه يدخل في تركيب األنزيمات وتركيب األجسام المضادة التي تزيد من المناعة الطبيعية للجسم. 7 -تزويد الجسم بمركبات الكبريت وبعض المعادن األخرى من خالل األحماض األمينية التي تحتوي عليها كما تساعد في امتصاص الجسم للكالسيوم. 8 -تنظيم انقباض العضالت من خالل تكوين الميوسين واألكتين اللذين لهما دور هام في عملية انقباض العضالت. 9 -المحافظة على التوازن الحمضي القاعدي في الجسم حيث أن البروتينات الدم قادرة على المحافظة على الرقم الهيدروجيني للدم في وضع متعادل حيث أنها تقوم بتكوين األحماض والقلويات وتقوم البروتينات بالعمل كحامض في حالة الزيادة القلوية للجسم أو العمل كقلويات في حالة الزيادة لحموضة الدم. 01 -مد الجسم بالح اررة والطاقة وتخزينها حيث يتحول ال ازئد اليومي من البروتينات إلى دهون وكربوهيد ارت الستخدامها في إنتاج الطاقة عند الحاجة لها. pg. 11
00 -المساعدة في تنظيم عمليات الضغط األسموزي وتوازن السوائل داخل الجسم حيث يتطلب ذلك توفر البروتين في بالزما الدم وذلك من خالل: -الضغط األسموزي الذي ينظم ات ازن السوائل خارج الخاليا وداخلها -الضغط التورمي الذي يعمل على سحب السوائل من داخل الخاليا إلى األوعية الدموية -الضغط الهيدروستاني الذي يلعب دو ار هاما في ات ازن السوائل في الجسم وينتج من ضخ الدم في األوعية الدموية. بعض المركبات التي تنتج عن هضم وتمثيل األحماض األمينية ودورها الوظيفي في الجسم: المركبات بيومين بيريميدين الكرياتين حامض الجليكوكوليك والتوركوليك الحامض األميني المنتج له جاليسين أسبارتيك جاليسين والستين جاليسين الستين الوظيفة الفيسيولوجية في الجسم تدخل في تركيب أحماض النواة وفي مركبات النبوكليدات تخزين الطاقة في العضالت على صورة فوسفات الكرياتين تدخل في تركيب أمالح الم اررة وتساعد في هضم وامتصاص الدهون pg. 12
ثيروكسين األبنفرين نو اربنفرين ايثانول امين الكولين تيروسين سيرين يدخل في تركيب البروتينات من مكونات الفوسفولبيدات يعمل كمهدئ للجهاز هستدين هستامين الدوري وخافض لضغط الدم نقل الرسائل العصبية تربتوفان سيروتونين بورفين نياسين جاليسين أحد مكونات الهيموغلوبين والسيتوكرومات فيتامين B3 تربتوفان ميالنين تيروسين يدخل في صيغة الشعر والجلد والعين pg. 13
الباب ال اربع: تقسيم البروتينات) 4 ( تقسم البروتينات حسب المصدر الغذائي أو مكوناتها من األحماض األمينية أو محافظتها على الحياة أو النمو أو قيمتها الغذائية أو من حيث تركيبها الكيميائي التقسيم حسب المصدر الغذائي: تقسم البروتينات حسب المصدر الغذائي إلى بروتينات حيوانية يكوم مصدرها بروتينات نباتية يكون مصدرها النبات. الكائنات الحية أو التقسيم من حيث احتوائها على األحماض األمينية: كل البروتينات تحتوي على أحماض أمينية لكنها تختلف فيما بينها حيث أنها تصنف إلى: -بروتينات محتوية على األحماض األساسية -بروتينات تحتوي على األحماض األمينية غير األساسية التقسيم من حيث الحفاظ على الحياة والنمو: يمكن تقسيم البروتينات وفقا للحفاظ على الحياة والنمو إلى: -بروتينات كاملة: وهي بروتينات ضرورية للحفاظ على الحياة وزيادة النمو الطبيعي لجسم اإلنسان ومثال على ذلك: بروتين اللبن البيض اللحوم الدواجن الطيور األسماك وبروتين فول الصويا. -بروتينات نصف كاملة: وهي البروتينات التي تسمح بمواصلة الحياة ولكن دون زيادة في النمو الطبيعي ومثال على ذلك: بروتين القمح الشعير والشوفان. pg. 14
-بروتينات غير كاملة: وهي البروتينات التي عند تناولها بمفردها في الغذاء دون غيرها من البروتينات الكاملة ونصف الكاملة ال تمكن الجسم من الحفاظ على الحياة أو على النمو الطبيعي أو حتى زيادة وزن الجسم ومن أمثلتها: الجيالتين ومعظم بروتينات الخض اروات والذرة. التقسيم من حيث الجودة أو القيمة الغذائية: كما يمكن تقسيم البروتينات من حيث الجودة والنوعية إلى نوعين وهما: -البروتينات ذات القيمة الحيوية العالية )المرتفعة الجودة أو ذات النوعية الجيدة(: وهي البروتينات التي تحتوي على كل األحماض األمينية األساسية وتؤدي إلى نمو الجسم والحفاظ على حياته وصحته وتؤدي إلى تجديد خالياه ومن أمثلتها: البروتينات الحيوانية عدا الجيالتين كبروتين اللحوم واألسماك والدواجن والطيور والبيض واللبن ومنتجاته. -البروتينات ذات القيمة الحيوية المنخفضة )منخفضة الجودة أو ذات النوعية الفقيرة(: عندما ال يحتوي البروتين على واحد أو أكثر من الحموض األمينية األساسية يصبح من البروتينات ذات القيمة الحيوية المنخفضة وهي بروتينات ال تزود الجسم بكل األحماض الالزمة للنمو الطبيعي والحفاظ على حياة وصحة الجسم ومن أمثلتها: بروتينات الحبوب كجاليدين القمح وهوردين الشعير وبروتينات البقوليات وبروتينات النباتات األخرى فيما عدا فول الصويا والفطر أو النقل كاللوز والجوز والبندق والفستق. تقسيم البروتينات من حيث التقسيم الكيميائي: يتم تقسيم البروتينات وفقا لتركيبها الكيميائي إلى ثالثة أنواع وهي البروتينات البسيطة والبروتينات المركبة والبروتينات المشتقة. pg. 15
البروتينات البسيطة: وهي البروتينات التي ينتج من تحليلها كيميائيا األحماض األمينية ومشتقاتها فقط مثل: -البروتامين: وهو من أبسط أنواع البروتينات ويوجد عادة في خاليا الجسم ويتميز بوفرته باألحماض األمينية القاعدية مثل األرجنين ومن أمثلته السمين وهو بروتين موجود في أسماك السلمون والماكاريل. -الهستون: يتواجد فقط في البروتينات الحيوانية ويحتوي على نسبة عالية من األحماض األمينية القاعدية كاألرجنين والليسين ومن األمثلة على هذا النوع هستون الغدة الدرقية كما يدخل الهستون في تركيب هيموجلوبين الدم. -الجلوبيلين: يوجد في البيض وبالزما الدم ومايوسين العضالت ويدخل في تركيب بعض األنزيمات كالببسين وفي تكوين األجسام المضادة. -الجلوتلين: يوجد هذا النوع من البروتينات في النباتات فقط ويتوافر في بروتينات القمح. الشعير وزيت األرز. ومن أمثلته جاليدين القمح وزيت الذرة هوردين -البروالمين: وهذا أيضا يوجد في النباتات فقط -البومين: يتواجد هذا النوع من البروتينات البسيطة في الحيوانات ومنتجاتها إذ يوجد في بالزما الدم وشرش اللبن. -االسكليروبروتين: يوجد هذا النوع من البروتين في المصادر الحيوانية فقط ومن أمثلته الك ارتين الذي يوجد في الشعر والريش والقرون والحوافر والكوالجين الذي يتواجد في الجلد والغضاريف ونخاع العظام وقشور األسماك واأللستين الذي يوجد في األنسجة المرنة كاألوتار التي تربط العضالت بالعظام وفي جدار الش اريين والميوسين الذي يوجد في العضالت والفيبرين الذي يوجد في جلطة الدم. pg. 16
البروتينات المركبة: يكون هذا النوع من البروتينات مركب من شقين أحدهما بروتين بسيط واآلخر مرتبط به وهو شق غير بروتيني ولذلك ينتج عن التحليل الكيميائي للبروتينات المركبة نوعين من النواتج وهما األحماض األمينية ومركبات غير بروتينية أشكالها: ومن البيض. -فسفوبروتين: يتكون الجزء غير البروتيني من حامض الفوسفوريك ومن أمثلتها كازين اللبن وفيتيلين -جاليكوبروتين: يتكون هذا النوع من البروتينات من ارتباط البروتينات مع السكريات كالغلوكوز والجالكتوز والفركتوز والمانوز ومن أمثلة الجاليكوبروتين البومين البيض والموسين الذي تفرزه الخاليا المبطنة للجهاز الهضمي والبروتينات المركبة بالهيبارين لمنع تجلط الدم. كما في الكولستيرول والليسيثين ويوجد هذا النوع من البروتينات في الدم ونواة الخاليا وصفار البيض واللبن والدماغ. -ليبوبروتين: يتكون من جزء بروتيني وجزء غير بوتيني يتكون من الليبوبروتين من الدهون وذلك -نيكلوبروتين: يتكون هذا النوع من البروتينات من ارتباط البروتينات مع األحماض النووية الموجودة في نواة الخاليا إذ يتكون الجزء غير البروتيني من حامض النيوكليك الذي يتكون بدوره من وحدات تسمى نيوكليدات أهمها مركب ثالثي أدينوزين الفوسفات الذي يعد ضروريا لعملية انقباض العضالت كما يوجد نوعان من حامض النيوكليك وهما: 0 -حامض الديزوكسي ريبونيو كليك وهو حامل للصفات الو ارثية في نواة الخلية. 5 -حامض الريبونيو كليك ويعد ضروري لتصنيع بروتينات سيتوبالزم. -البروتينات المعدنية: يكون الجزء غي البروتيني المرتبط بالجزء البروتيني من المعادن كالحديد أو النحاس أو الزنك أو المغنيزيوم ومن األمثلة عن هذه البروتينات المعدنية نجد األنزيمات التي يحتوي تركيبها على المعادن مثل الت ارنس فيرين والفيريتين. pg. 17
-البروتينات الملونة: وتتكون هذه األنواع من البروتينات من ارتباط البروتينات مع المواد الملونة )الصبغة( والتي تسمى الكروموجين ومن األمثلة على هذا النوع من البروتينات الكلوروفيل الموجود في النباتات والهيموجلوبين الموجود في دم اإلنسان والحيوانات الفقارية حيث يتكون الجزء غير بروتيني من مادة ملونة تصبغ كريات الدم الحم ارء باللون األحمر وتحتوي على الحديد أو يحتوي هذا الجزء البروتيني من الهيموسيانين وهي مادة ملونة تصبغ لون دم الرخويات باللون األزرق وتحتوي على النحاس. البروتينات المشتقة: ويكون هذا النوع من نواتج عملية التحليل الكيميائي للبروتينات أو المركبات السابقة وهي تشمل: البروتيو ازت والبيتونات والببتيدات المتعددة. )0( كتاب )التغذية الرياضية( إعداد: محمد سعد محمد العمري صفحة 6 )5( كتاب تقنية البيئة الكيمياء الحيوية المملكة العربة السعودية صفحة 02 )2( كتاب )التغذية الرياضية( إعداد: محمد سعد محمد العمري صفحة 8 )2( كتاب )التغذية الرياضية( إعداد: محمد سعد محمد العمري صفحة 05 pg. 18
الفصل الثاني: األحماض األمينية أهميتها وتصنيفها الباب األول: الحموض األمينية) 5 ( تعد هذه األحماض كأحجار البناء األساسية التي يجري ترتيبها لبناء أشكال مختلفة من البروتين ولذلك فإن تقسيم البروتينات من حيث قيمتها الغذائية وجودتها يتوقف على نوع وكمية تلك األحماض األمينية األساسية وغير األساسية. األحماض األمينية األساسية: وهي األحماض األمينية التي يستطيع الجسم تكوينها تركيبها أو بكميات كافية لنمو الجسم وتجديد خالياه ولذلك يجب العمل على توفير هذه األحماض في الوجبات الغذائية اليومية بشكل يضمن نمو الجسم وتجديد خالياه ومن األحماض األمينية األساسية بالنسبة للجسم: االيزوليوسين الميثيونين الفنيل االنين التريونين الترتبوفان الفالين الليسين والليوسين. إن األحماض األمينية األساسية متوفرة بكثرة في األغذية الحيوانية لذلك تعد البروتينات الحيوانية عالية الجودة الغذائية أو عالية القيمة الغذائية في حين تعد البروتينات النباتية منخفضة القيمة الغذائية أو ناقصة القيمة الغذائية وذلك لعدم احتوائها على كل األحماض األمينية األساسية أو لعدم توفر بعضها بالقدر المناسب الحتياجات الجسم فعلى سبيل المثال البقوليات فقيرة بالميثونين واألرز فيه نقص في الليسين والذرة فبها نقص في التربتوفان. إاال أن القيمة الغذائية للحبوب الوفيرة بالميثونين والفقيرة بالليسين يمكن أن ترتفع إذا تم إضافة إليها البقول الغنية بالليسين والفقيرة بالميثونين فلذلك إن تناول اإلنسان لبروتينات الحبوب والبقول معا في وجبة واحدة يؤدي إلى تحسين التوازن البروتيني وذلك من خالل تكامل هذه األحماض األمينية األساسية فيما بينها فقد توصل العلماء في علم صناعة األدوية إلى طريقة رفع القيمة الحيوية لألغذية النباتية إلى مستوى القيمة الغذائية للبروتينات الحيوانية عن طريق عملية خلط تتم بين أكثر من نوع من المنتجات الغذائية لتعويض أو استكمال النقص فيما بينها بطريقة تبادلية وتكاملية ومثال pg. 19
على ذلك: استخالص البروتين من فول الصويا ومعالجته كيميائيا حتى تقترب قيمته الغذائية من اللحوم بعد إضافة الثيامين والذي يعرف بفيتامين )B1( والريبوفالفين الذي يعرف بفيتامين )B2( وبعض العناصر الغذائية األخرى كالحديد والكوباالمين الذي يعرف بفيتامين )B12(. األحماض األمينية غير األساسية: إن هذه األحماض ضرورية أيضا لجسم اإلنسان ويستطيع الجسم تصنيعها بكميات كافية تفي بحاجات الجسم منها إذ يمكن تحضيرها من نواتج عملية التمثيل الغذائي للكربوهيد ارت والدهون وبعض البروتينات ومن األحماض األمينية غير األساسية: الجاليسين الجلوماتين األنين األرجنين التيروسين الهستدين اإلسبا ارجين الميالنين والبرولين. الباب الثاني: أهمية األحماض األمينية) 6 ( وجد أن تصنيع البروتين الجديد الالزم للنمو وتجديد أو صيانة األنسجة التالفة يتطلب توافر كل من األحماض األمينية األساسية وغير األساسية وبالكميات المناسبة فهي جميعها ضرورية لجسم فال اإلنسان يجب االقتصار على تناول األغذية النباتية بل يجب تنويع األغذية ومصادر البروتين حتى يصبح الغذاء البروتيني متوازنا وذو قيمة غذائية كاملة باحتوائه على جميع األحماض األمينية األساسية وغير األساسية التي هي ضرورية للجسم حيث أن نقص أو غياب أي منها يؤدي إلى إعاقة تصنيع البروتين. ويوجد مصد ارن لتجميع األحماض األمينية في جسم اإلنسان وهما األحماض األمينية الناتجة عن عملية التمثيل الغذائي لبروتين الغذاء واألحماض األمينية الناتجة من أنسجة البروتين في جسم اإلنسان أما بالنسبة ألهمية هذه األحماض األمينية: إن لألحماض األمينية فوائد كبيرة بالنسبة للجسم من خالل ما تقوم به من وظائف تؤديها في الجسم ومن أهمها: ا ما في عمليات التمثيل الغذائي للجسم. -إن حامض الجلوتاميك يؤدي دو ار ها pg. 20
-يدخل حامض الجليسين في تركيب الهيموجلوبين والكرياتين وأحماض الصف ارء كما أن حامض ا ما في عمليات األكسدة واالخت ازل التي تتم داخل الجسم. الجلوتاثيونين يلعب دو ار ها -يزود حامض التربتوفان الجسم بالثيامين الذي يعرف باسم النيكوتينيك أو باسم النياسين إذ أن لهذا الحامض األميني القدرة على التحول إلى فيتامين داخل الجسم. -يدخل كل من حامض الفنيل االنين وحامض التيروسين في تكوين هرمون األدريناليوهرمون الثيروكسين. -يوفر كل من حامض الميثونين والجليسين مجموعات المثيل الالزمة لتصنيع مركب الكولين الذي يدخل في تركيب الفوسفولبيدات. -يدخل كل من األحماض األسبارتيك والجليسين في تركيب النيو كليوتيدات وأحماض النواة. -يولد األرجنين مركب الكرياتين الذي يخزن في العضالت في صورة فوسفات كرباتين. -يؤثر حامض التربتوفان على عملية التمثيل الغذائي للبروتين في الجسم ويشارك في تكوين هرمون السيروتونين. -يعد حامض الهستدين عنص ار أساسيا في تكوين مادة الهستامين المضادة للحساسية. -يسهم حامض الجليسين في تخليص الجسم من بعض المواد السامة ويتم التخالص منها بإخ ارجها في البول. الباب الثالث: تصنيف األحماض األمينية) 7 ( إن أفضل الطرق لتصنيف األحماض األمينية هي تصنيفها على قطبية مجاميع R في الماء عند الرقم الهيدروجيني 7 وهناك أربعة أقسام حسب هذا التصنيف: pg. 21
0 -أحماض أمينية ذات سالسل طرفية غير قطبية وكارهة للماء: تكون هذه األحماض قليلة الذوبان في الماء ومن أمثلتها:األنين الفالين الليوسين االيسوليوسين البرولين الميثونين الفينيل أالنين والتريتوفان. 5 -أحماض أمينية ذات سالسل طرفية غير مشحونة ومحبة للماء: ومن أمثلتها: جاليسين سيرين ثريونين سستين تيروسين اسبارجين وجلوتامين وهذه األحماض تحتوي على مجاميع فعالة لها القدرة على تكوين روابط هيدروجينية مع الماء لذلك هي أكثر ذوبانية مع الماء. 2 -أحماض أمينية ذات سالسل طرفية مشحونة بشحنة موجبة عند الرقم الهيدروجيني 7 ومن أمثلتها: الاليسين األرجنين والهستدين كما تسمى هذه األحماض األمينية بالقاعدية. 2 -أحماض أمينية ذات سالسل طرفية مشحونة بشحنة سالبة عند الرقم الهيدروجيني 7 حمض مثل: األسبارتيك وحمض الجلوتاميك كما تسمى هذه األحماض األمينية باألحماض األمينية الحامضية. )2( كتاب )التغذية الرياضية( إعداد: محمد سعد محمد العمري صفحة 08 )6( كتاب )التغذية الرياضية( إعداد: محمد سعد محمد العمري صفحة 50 )7( كتاب تقنية البيئة الكيمياء الحيوية المملكة العربية السعودية صفحة 7 pg. 22
الفصل الثالث: هضم امتصاص تمثيل البروتينات واالحتياجات اليومية منها الباب األول: هضم البروتينات) 8 ( تكون معظم البروتينات مرتبطة بمادة أخرى أو محاطة بمواد كربوهيد ارتية أو دهون وتكون عملية الهضم بداية بفصل الجزء غير البروتيني من البروتينات وبعدها تكسر البروتينات إلى حموض أمينية يسهل امتصاصها ومرورها من جد ارن األمعاء الدقيقة ويكون ذلك بفعل األنزيمات الهاضمة للبروتينات على ال اربطة الببتيدية. ال يتم هضم البروتينات في الفم لعدم وجود أنزيمات لهضم البروتين في اللعاب لذلك يبدأ تكسير الروابط الببتيدية للبروتينات المعقدة من المعدة حيث تكون درجة الحموضة عالية تحول البسينوجين والصورة الحاملة لألنزيم المحلل للبروتينات إلى الببسين الفعال الذي يعمل على السالسل الببتيدية المحتوية على الحامض األميني فينقل األمين وتيروزين ويحولها إلى سالسل أقصر بالبيتون والببتيدات كما يستطيع أنزيم الببسين أن يهضم بروتين األنسجة الضامة )مايوسين( والكوالجين على عكس باقي األنزيمات المحللة. تمر البروتينات المهضومة جزئيا من المعدة إلى المعي الدقيق حيث اإلف ار ازت القلوية التي تعادل حموضة المعدة كما يفرز النسيج المبطن لألمعاء انزين أنتيروكينيز الذي يحول أنزيم البنكرياس الحامل تريسينوجين إلى صورته الفعالة تربسين الذي يشجع بدوره إف ارز باقي أنزيمات البنكرياس المحللة للبروتينات كمايقوم التربسين بقصل مجموعات الكربوكسيل من األحماض األمينية لسين وأوجينين ويقوم الكيوتربسين بفصل مجموعات الكربوكسيل من األحماض األمينية تيروزين فنيل االنين تربتوفان والميثونين. pg. 23
%71 ويتم هضم %21 من بروتينات الغذاء وتكسيرها إلى ا ما ال أحماض أمينية تمتص مباشرة أ الباقية فتحتوي على بعض الببتيدات الثنائية والثالثية وبعض البروتينات المعقدة. تقوم أنزيمات متخصصة تفرزها جد ارن األمعاء بإتمام عملية الهضم إلى أحماض أمينية حرة حيث أنه لدينا: 0 -أنزيم الكربوكس ببتيداز الذي يقوم بتكسير ال اربطة التي تلي مجموعة الكربوكسيل في السالسل الببتيدية الثنائية والثالثية منتجة أحماض أمينية. 5 -أنزيم امينوبينيديز ويقوم بمهاجمة ال اربطة من جهة مجموعة األمين من السلسلة الببتيدية منتجا أحماض أمينية. 2 -انزيم داي ببتيداز المتخصص في تكسير السالسل الببتيدية الثنائية منتجا أحماض أمينية ويقوم هذا األنزيم بعمله داخل جدار األمعاء. الباب الثاني: امتصاص البروتينات) 9 ( إن حوالي )%00( من األحماض األمينية تمتص من المعدة )%61( منها تمتص من األمعاء الدقيقة و) %58 ( منها في القولون و )%0( فقط من هذه األحماض األمينية يخرج غير ممتص مع الب ارز. ويتم امتصاص األحماض األمينية الحرة بطريقتين إما بطريقة االنتشار ويكون بالمرور من خالل جد ارن األمعاء الدقيقة والطريقة الثانية هي طريقة متخصصة تستخدم فيها الطاقة والصوديوم. في هذه الطريقة يحدث تنافس بين األحماض األمينية الحرة الموجودة في تجويف األمعاء الدقيقة على المادة التي تقوم بحملها خالل جدار األمعاء ليتم امتصاصها لذلك فإن الزيادة الكبيرة في أحد األحماض األمينية قد يؤدي إلى إعاقة امتصاص بعض األحماض األمينية األخرى. pg. 24
تمر األحماض األمينية الممتصة من جد ارن األمعاء إلى مجرى الدم حيث يحملها الوريد الكبدي إلى الكبد ومنه إلى الدورة الدموية حتى تصل إلى األنسجة والخاليا التي تستخدمها في بناء بروتيناتها الخاصة وقد تبقى بعض األحماض األمينية في الخاليا الطالئية لألمعاء الدقيقة حيث تصنع منها األمعاء إنزيماتها وتعوض خالياها. الباب الثالث: تمثيل البروتينات) 11 ( عادة تبقى كمية البروتين في الجسم ثابتة طالما كان الجسم في حالة توازن نتروجيني متعادل إم بروتينات األنسجة في حالة حركة مستمرة من التكسير والتحليق وبالرغم من عدم وجود مخزن للبروتينات في الجسم إال أن حجم الكبد يتضخم في حال زيادة البروتينات وكذلك يزيد حجم بعض األنسجة البروتينية مثل البيومين والبالزما وبروتينات األنسجة وفي حال نقص البروتين تتكسر هذه األنسجة لتعوض النقص في البروتين. الباب ال اربع: االحتياجات اليومية من البروتينات) 11 ( يجب النظر إلى كمية البروتينات التي نستهلكها كل يوم فضال عن نوعيته التباع نظام غذائي صحي فمثال إذا اقتصرنا على نوع واحد من البروتينات فلن نحصل على جميع األحماض األمينية الضرورية للجسم. تعتمد والجنس ألن السن على يوم كل الجسم إليها يحتاج التي البروتين كمية اإلنسان يحتاج إلى كمية أكبر من البروتينات عندما يكبر بالسن كما أن الرجال يحتاجون إلى كمية أكبر من البروتينات مما تحتاج إليه النساء. عمر أو جنس اإلنسان االحتياجات اليومية من البروتين األطفال الذين تت اروح أعمارهم ما بين سنة 02 غ ارم من البروتين وثالث سنوات األطفال بالذين تت اروح أعمارهم بين 2 و 8 سنوات 09 غ ارم من البروتين pg. 25
22 غ ارم من البروتين األطفال الذين تت اروح أعمارهم بين 9 و 02 سنة 26 غ ارم من البروتين الفتيات اللواتي بعمر 02 سنة وما فوق 25 غ ارم من البروتين الفتيان الذين تت اروح أعمارهم بين 02 و 08 سنة 26 غ ارم من البروتين الرجال الذين بعمر 09 سنة وما فوق ال يعاني معظم الناس من أ ا ية مشكلة في الحصول على الكمية المناسبة من البروتين في نظامهم الغذائي وفي الواقع يستهلك معظم الناس أكثر مما يحتاجون إليه من البروتين. يجب على األشخاص الذين ي عانون من أم ارض في الكلى أو الكبد أن يكونوا حذرين بالنسبة لكام ية البروتين التي يتناولونها ويمكن لألشخاص الذين يعانون من أم ارض في الكلى أن يتبعوا نظاما غذائيا قليل البروتين لذلك يجب أن يتحدث الشخص إلى الطبيب لمعرفة مقدار البروتين الغذائي الذي يمكن تناوله إذا كان مصابا بمرض في الكلى أو في الكبد. )8( كتاب )التغذية الرياضية( إعداد: محمد سعد محمد العمري صفحة 52 )9( كتاب )التغذية الرياضية( إعداد: محمد سعد محمد العمري صفحة 52 )01( كتاب )التغذية الرياضية( إعداد: محمد سعد محمد العمري صفحة 56 )00( موسوعة الملك عبد هللا بن عبد العزيز للمحتوى الصحي الشؤون الصحية و ازرة الحرس الوطني المملكة العربية السعودية all.html -البروتينات-الغذائية/ http://www.kaahe.org/health/ar/433 pg. 26
الخاتمة البروتينات كل في موجودة خلية حية من خاليا الجسم ويحتاج الجسم إلى البروتين الموجود في األطعمة التي يتناولها اإلنسان من أجل بناء العظام والعضالت والجلد والمحافظة عليها في حالة سليمة. إن مصادر البروتين في الغذاء هي: اللحوم منتجات األلبان المكس ارت بعض أنواع الحبوب والبقوليات. وتكون البروتينات الموجودة في اللحوم والمنتجات الحيوانية األخرى بروتينات كاملة أي أنها تقدم جميع األحماض األمينية التي ال يستطيع الجسم صنعها بنفسه. أما البروتينات النباتية فهي بروتينات غير كاملة. ويجب أن تضاف إليها بروتينات أخرى كي يحصل الجسم على جميع األحماض األمينية الالزمة له. وفول الصويا هو االستثناء الوحيد ألنه يحتوي على معظم األحماض األمينية األساسية التي يحتاج إليها الجسم. كما أنه من المهم أن يحصل الجسم على كمية كافية من بروتينات األلبان. كما أن اإلنسان في حاجة إلى تناول البروتينات يوميا كما أن اإلنسان يحتاج من خمسين إلى خمسة وستين غ ارما من البروتين كل يوم. المنتجات تعد الحيوانية وفول الصويا من المصادر الجيدة لألحماض األمينية األساسية. فول ويشكل المصدر الصويا النباتي الوحيد الذي يحتوي على جميع األحماض األمينية األساسية. لهذا السبب يحتاج النباتيون إلى االنتباه لما يستهلكونه من البروتين أكثر من الناس الذين يتناولون اللحوم. كما الغذاء يشكل الحيواني مصد ار مهما للبروتين ولكنه يت ارفق مع بعض األخطار الصحية فاألغذي ة الحيوانية تحتوي على نسبة عالية من الكوليسترول وغيره من الدهون الضارة. pg. 27
الم ارجع كتاب )التغذية الرياضية( إعداد: محمد سعد محمد العمري -قسم التربية البدنية والرياضية كلية التربية جامعة الملك سعود الرياض كتاب تقنية البيئة الكيمياء الحيوية المملكة العربة السعودية المؤسسة العامة للتعليم الفني والتدريب المهني اإلدارة العامة لتصميم وتطوير المناهج موسوعة الملك عبد هللا بن عبد العزيز للمحتوى الصحي الشؤون الصحية و ازرة الحرس الوطني المملكة العربية السعودية http://www.kaahe.org/health/ar/433 -البروتينات-الغذائية/ all.html pg. 28