اسید آمینه چه خواصی دارد و چگونه به پروتئین تبدیل می شود؟

به گزارش بولتن نیوز، 20 درصد بدن انسان از پروتئین ساخته شده است. پروتئین نقش مهمی در تقریباً تمام فرآیندهای زیستی دارد. واحدهای سازنده این مولکول های مهم اسیدهای آمینه اند.

بخش زیادی از سلول ها، عضلات و بافت های ما از اسیدهای آمینه ساخته شده اند و بسیاری از عملکردهای مهم بدن مان از جمله دادن ساختار به سلول ها را انجام می دهند.

اسیدهای آمینه همچنین نقشی کلیدی در نقل و انتقال و ذخیره سازی مواد غذایی ایفا می کنند. اسیدهای آمینه بر روی عملکرد اندام ها، غدد، تاندون ها و عروق تأثیر می گذارند. علاوه بر این در التیام زخم ها و ترمیم بافت ها به خصوص در عضلات، استخوان ها، پوست و مو نقشی اساسی دارند. همچنین برای از بین بردن همه انواع مواد زاید به وجود آمده در ارتباط با سوخت و ساز بدن ضروری هستند.

 

اسیدهای آمینه چگونه به پروتئین تبدیل می شوند؟

پروتئین ها از ترکیبی از زنجیره های پلی پپتیدی درست می شوند. خود زنجیره های پلی پپتیدی از اسیدهای آمینه تشکیل می شوند. اسیدهای آمینه با پیوندی شیمیایی به نام پیوند آمیدی یا پیوند پپتیدی کنار هم نگه داشته می شوند.

اسیدهای آمینه که مواد تشکیل دهنده زنجیره های پلی پپتیدی هستند براساس دستورالعمل ژن ها کنار یکدیگر قرار می گیرند. به این ترتیب DNA مثل یک نقشه ژنتیکی در داخل هر سلول است. البته سلول ها نمی توانند پیامی که DNA منتقل می کند را درک کنند، بنابراین نیاز به RNA است تا اطلاعات ژنتیکی ترجمه شوند. اگر DNA یک نقشه ساخت پروتئین باشد RNA نقش معمار را دارد که که نقشه را می خواند و کار ساخت پروتئین را انجام می دهد. (RNA (اسید ریبونوکلئیک) یک اسید نوکلئیک است که چنان که گفتیم در ساختن پروتئین ها در داخل سلول ها به کار می رود. اسید نوکلئیک خانواده بزرگی از مولکول ها است که شامل اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) و اسید ریبونوکلئیک (RNA است.)

بنابراین اولین گام این است که DNA به RNA تبدیل شود و این روند درواقع رونویسی DNA است. مرحله دوم این است که RNA به وجود آمده ترجمه شود. رشته های mRNA که در رونویسی تشکیل می شوند حاوی کد ژنتیکی برای ساخت دنباله ای از اسیدهای آمینه هستند. اسیدهای آمینه ای که در نهایت به یک پروتئین تبدیل خواهند شد. (کد ژنتیکی مجموعه فرامینی است تعریف می کند چگونه کد چهار حرفی DNA به کد 20 حرفی اسیدهای آمینه ترجمه شود.)

درنهایت اسیدهای آمینه براساس فرایند ترجمه در جای خود قرار می گیرند و زنجیره پلی پپتیدی را می سازند.

یک اشتباه یا جهش در روند ترجمه که باعث شود یک اسید آمینه در جای اشتباهی از زنجیره قرار گیرد عواقب مهمی به دنبال دارد. در بسیاری از مواقع پلی پپتید نمی تواند پروتئین را به شکلی درست ایجاد کند و پروتئین غیر فعال می شود. این وضعیت ممکن است باعث شود برخی از صفات و یا فرایندها در یک فرد خاموش شوند. بسته به این که فرد با این تغییر می تواند با محیطی که در آن زندگی می کند سازگاری مطلوبی پیدا کند یا نه این امر می تواند مفید یا مضر باشد. اگر تغییر در اسید آمینه مطلوب باشد، تغییر به وجود آمده انتخاب خواهد شد و فرد به اندازه ای زندگی می کند که می تواند تولید مثل کند و این توالی اسید آمینه جدید را تحکیم بخشد.

 

اسیدهای آمینه از کجا به دست می آیند؟

در کل 20 اسید آمینه در موجودات زنده وجود دارد که در داخل بدن شان ایجاد می شوند. انسان ها باید برخی از این اسیدهای آمینه را از راه مصرف مواد غذایی حاوی اسیدهای آمینه ضروری به دست بیاورند. سپس چنان که گفتیم اسیدهای آمینه از طریق فرایند ترجمه کنار هم قرار می گیرند تا یک زنجیره پلی پپتیدی ایجاد کنند و با پیوستن این زنجیره به زنجیره های دیگری با شکل های خاص یکی از هزاران پروتئین مختلف بدن ساخته می شود.

اهمیت اسیدهای آمینه برای انسان ها روزبه روز بیشتر مشخص می شود. بر خلاف سال های گذشته، بسیاری از پزشکان تأکید می کنند که موجودی اسیدهای آمینه (همچنین اسیدهای آمینه ای که از طریق مکمل های غذایی به بدن می رسند) می تواند اثرات مثبتی داشته باشد.

متأسفانه، در دنیای واقعی عوامل بی شماری در کار اند تا نگذارند بدن ما از تغذیه ای کامل و متعادل برخوردار شود. در میان این عوامل می توان به آلودگی ناشی از سوختن سوخت های فسیلی، هورمون هایی که در تغذیه دام ها مصرف می شوند، استفاده زیاد از کود در کشاورزی و حتی عاداتی مانند سیگار کشیدن و نوشیدن الکل اشاره کرد. همه اینها می توانند مانع از این شوند که بدن مان از آنچه می خوریم به طور کامل استفاده کند. بدتر از همه اینها مقدار مواد مغذی ای است که به خاطر پردازش مواد غذایی قبل از خوردن آنها از دست می رود. با تغذیه مطلوب، اسیدهای آمینه می توانند به کمک بدن بشتابند و آن چه از دست رفته را جبران کنند.

مطالعه ای که در آلمان انجام شده نشان می دهد افراد مسن تر به طور خاص، بیشتر مستعد ابتلا به درد و رنج ناشی از سوء تغذیه هستند. اگر بدن فاقد حداقل انرژی و مواد مغذی باشد، نمی تواند عملکردهای بدنی و روانی اش را انجام دهد. بدون ویتامین های لازم، پروتئین ها (اسید آمینه)، عناصر کمیاب و مواد معدنی، خطر ضعف و ناتوانی و اختلالات متابولیک (سوخت و ساز) وجود دارد که می تواند عواقب جدی به همراه داشته باشد.

مخزن آمینو اسید، عامل سوخت و ساز متعادل بدن است. مخزن آمینو اسید به مقدار کل اسید آمینه های آزاد موجود در بدن انسان گفته می شود. اندازه این مخزن به مقدار حدود 120 تا 130 گرم در یک مرد بزرگسال است. اگر ما در رژیم غذایی ما پروتئین وجود داشته باشد، این پروتئین در دستگاه گوارش به اسیدهای آمینه تجزیه می شود و سپس دوباره به صورت پروتئین های جدید در می آید. این فرایند زیستی پیچیده بیوسنتز پروتئین نامیده می شود.

اگر یک اسید آمینه یا چند اسید آمینه به مقدار کافی در دسترس نباشند، تولید پروتئین کم می شود و سوخت و ساز بدن ممکن است محدود شود.

 

منابع:

http://evolution.about.com/od/Terms-A-G/fl/Amino-Acid.htm

http://evolution.about.com/od/Genetics/ss/4-Types-of-RNA.htm

http://www.aminoacid-studies.com/amino-acids/what-are-amino-acids.html

http://study.com/academy/lesson/what-is-the-genetic-code-that-translates-rna-into-amino-acids.html

http://www.nature.com/scitable/definition/genetic-code-13