כפי שאתה יודע, חלבונים הם מרכיב הכרחי ובסיסי בכל אורגניזם חי. הם אחראים על חילוף החומרים והמרת אנרגיה, אשר קשורים קשר בל יינתק עם כמעט כל תהליכי החיים. החומר היבש של הרוב המכריע של רקמות ואיברים של בעלי חיים ובני אדם, כמו גם יותר מ-50% מכלל המיקרואורגניזמים, מורכב בעיקר מחלבונים (מ-40% עד 50%). יחד עם זאת, בעולם הצומח חלקם קטן מהערך הממוצע, ובעולם החי - יותר. עם זאת, ההרכב הכימי של חלבונים עבור אנשים רבים עדיין לא ידוע. בואו נזכור שוב מה יש בתוך הפולימרים הטבעיים בעלי משקל מולקולרי גבוה.
הרכב חלבונים
חומר זה מכיל בממוצע כ-50-55% פחמן, 15-17% חנקן, 21-23% חמצן, 0.3-2.5% גופרית. בנוסף למרכיבים העיקריים המפורטים, לפעמים חלבונים מכילים יסודות שהמשקל הסגולי שלהם קטן מאוד. קודם כל, זה זרחן, ברזל, יוד, נחושת ועוד כמה אלמנטים מיקרו ומקרו אחרים. באופן מוזר, לריכוז החנקן יש את הקביעות הגדולה ביותר, בעודהתוכן של רכיבי מפתח אחרים עשוי להשתנות. בתיאור ההרכב של חלבון, יש לציין כי מדובר בפולימר לא סדיר הבנוי משאריות חומצות אמינו, שאת הנוסחה שלו בתמיסת מים ב-pH ניטרלי ניתן לכתוב בצורה הכללית ביותר כ-NH3+CHRCOO-.
ה"לבנים" הללו מחוברות זו לזו על ידי קשר אמיד בין קבוצות קרבוקסיל ואמין. בסך הכל זוהו כאלף חלבונים שונים בטבע. מחלקה זו כוללת נוגדנים, אנזימים, הורמונים רבים וחומרים ביולוגיים פעילים אחרים. באופן מפתיע, עם כל הגיוון הזה, הרכב החלבון יכול לכלול לא יותר מ-30 חומצות אמינו שונות, 20 מהן הפופולריות ביותר. רק 22 מהם כלולים בגוף האדם, בעוד השאר פשוט לא נספגים ומופרשים. שמונה חומצות אמינו מקבוצה זו נחשבות חיוניות. אלו הם לאוצין, מתיונין, איזולאוצין, ליזין, פנילאלנין, טריפטופן, תראונין וואלין. הגוף שלנו לא יכול לסנתז אותם בעצמו, ולכן צריך לספק אותם מבחוץ.
את השאר (טאורין, ארגינין, גליצין, קרניטין, אספרגין, היסטידין, ציסטאין, גלוטמין, אלנין, אורניתין, טירוזין, פרולין, סרין, ציסטין) הוא יכול ליצור בעצמו. לכן, חומצות אמינו אלו מסווגות כלא חיוניות. בהתאם לנוכחות החלבון של הקבוצה הראשונה בהרכב, כמו גם במידת הספיגה שלו בגוף, החלבון מחולק לשלם ונחות. הצריכה היומית הממוצעת של חומר זה לאדם נעה בטווח שבין 1 ל-2גרם לק ג משקל. יחד עם זאת, אנשים בישיבה צריכים לדבוק בגבול התחתון של טווח זה, וספורטאים - העליון.
איך חוקרים את הרכב החלבון
כדי לחקור חומרים אלו, משתמשים בעיקר בשיטת ההידרוליזה. החלבון המעניין מחומם עם חומצה הידרוכלורית מדוללת (6-10 מול/ליטר) ב-100°C עד 1100°C. כתוצאה מכך הוא יתפרק לתערובת של חומצות אמינו, שמהן כבר מבודדות חומצות אמינו בודדות. נכון לעכשיו, כרומטוגרפיה נייר וכן כרומטוגרפיה של חילופי יונים משמשות לניתוח כמותי של החלבון הנחקר. ישנם אפילו מנתחים אוטומטיים מיוחדים הקובעים בקלות אילו חומצות אמינו נוצרות כתוצאה מפירוק.
