البروتينات
هي جزيئات كبيرة تحتوي المعلومات او تخزنها , وهذه المعلومات تكون مترجمة
في احماضها الامينية المرتبة بشكل خاص يحدد شكلها في الفراغ و اهميتها
الحيوية التي تقوم بها

فلاحماض النووية هي المسؤولة عن ارسال المعلومات اللازمة لوضع الاحماض
الامينية بهذا الترتيب من النواة الى السيتوبلازم وهي عبارة عن مركبات
حامضية موجودة في النواة

هناك نوعين من الاحماض النووية هما:

1- الحامض النووي اللااكسجيني Deoxyribonucleic acid (DNA) ويوجد بشكل رئيسي داخل النواة

2- الحامض النووي الرايبوزي Ribonucleic acid (RNA) ويوجد بشكل اساسي في السيتوبلازم

كلا الحمضين يحملان في تركيبهما المعلومات اللازمة لتحديد ترتيب الاحماض الامينية في البروتين

الاحماض النووية

ويعتبر DNA هو مخزن المعلومات الوراثية لانه يحتوي على الجينات المحمولة على الكروموسومات داخل نواة الخلية

جميع المعلومات الوراثية تكون مخزنة في DNA وجزء بسيط فقط منها يفصح عنه
حيث يتم نقله من DNA الى RNA ومنه ينقل الى السيتوبلازم ليشارك في صنع
البروتين

تتكون الاحماض النووية من سلاسل طويلة من وحدات متكررة من النيوكليوتيدات

تحمل المعلومات الوراثية على بعض أجزاء الكروموسومات (جينات) والجين مؤلف
من عدد من النيوكليوتيدات ويخزن الجين المعلومات المطلوبة للنمو
Growth وتكاثر الخلية Reproduction حيث يحمل شفرات Codes من المعلومات
اللازمة لبناء بروتين محدد او مجموعة من البروتينات المتشابهة.

مكونات وتركيب الأحماض النووية

يتكونDNA وRNA من سلسلة غير متفرعة من الوحدات النيوكليوتيدية ويتالف كل منها من:

1- قاعدة نيتروجينية Nitrogenous base اما أن تكون بيورين Purine أو بريميدين Pyrimidine

2- سكر خماسي Pentose أما يكون سكر ريبوز Ribose أو ديوكسي ريبوز Deoxyribose

3- حمض الفوسفوريك Phosphoric acid (مجموعة الفوسفات)

السكر الخماسي فيRNA الريبوز أما فيDNA الديوكسي ريبوز

DNA يحتوي على اربعة قواعد نيتروجينية: ادينين , جوانين , سايتوسين الثيامين ويرمز لها بالحروف A, G, C, T

أما RNA فيحتوي على ادينين , جوانين , سايتوسين , يوراسيل ويرمز لها بالحروف A, G, C, U

مكونات وتركيب الأحماض النووية

هذا العدد المحدود من الوحدات المنفردة يحدد الاهمية التي تقوم بها جزيئات الاحماض النووية مثل خزن المعلومات - تجديدها - استردادها

ذرة الكربون رقم 1 في السكر الخماسي (Pentose) ترتبط مع قاعدة نيتروجينية
لتكون نيكليوسيد (Nucleoside) و ذرة الكربون رقم 5 ترتبط مع مجموعة فوسفات
لتكون النيوكليوتيد

ترتبط النيوكليوتيدات في DNA و RNA مع بعضها بواسطة روابط فوسفاتية
Phosphodiester linkage تتكون مابين مجموعة الفوسفات- 5 لاحدى
النيوكليوتيدات ومجموعة الهيدروكسيل- 3 للنيوكليوتيدة المجاورة

تتكون سلسلة عديد النيوكليوتيدات بتكرار ارتباط السكر الخماسي ومجموعة الفوسفات

انواع الحمض النووي RNA

للحمض النووي RNA انواع مختلفة تشارك في العديد من الانشطة الخلوية مثل:

1- المرسال Messenger RNA (mRNA) ويقوم بحمل المعلومات من DNA الى الريبوسومات حيث يستخدم كقالب لصناعة البروتين

2- الرايبوزومي ribosomal RNA ويشارك في تكوين البروتين

3- الناقل transfer RNA وينقل مضاد الشفرات الخاصة بلاحماض الامينية

و انواع اخرى من RNA تساهم في تكوين البروتين ونقل الانواع الثلاثة السابقة من RNAs

بلاضافة لدور RNA في صناعة البروتين ونقل المعلومات فهو قادر ايضا على تحطيم عدد من التفاعلات الكيماوية في الخلية

الحامض النووي DNA

حامض DNA يتكون من حلزون ثنائي مضاد الاتجاه من عديد النيوكليوتيدات تكون فيها القواعد النيتروجينية داخل الجزيء

ترتبط هذه القواعد النيتروجينية مع القواعد المتممة لها في السلسلة الاخرى
بروابط هيدروجينية (ادينين مع ثايمين – جوانين مع سايتوسين)

لذا من اهم صفات هذه السلاسل عند انفصالها استخدام اية سلسلة منها كقالب لتصنيع السلسلة الاخرى من القواعد النيتروجينية المتممة

المعلومات الوراثية المنقولة بواسطة DNA و RNA تستخدم مباشرة في تصنيع
بروتينات محددة تحتاجها الخلية لانشطتها الخلوية المختلفة مثل النمو –
التكاثر- الهضم وغيرها

اهمية النيوكليوتيدات لا تقتصر فقط على بناء سلاسل الاحماض النووية فقط
ولكن تلعب دور مهم في بعض الانشطة الخلوية المهمة فتحمل الطاقة او مجموعات
كيماوية متفاعلة في العديد من تفاعلات الايض وبعضها يعمل كجزيء مرور بين
الخلايا المختلفة

ادينين ثلاثي الفوسفات (ATP)

القاعدة النيتروجينية الادينين توجد في ادينوسين ثلاثي الفوسفات ATP والذي
يلعب دورا مهما في الانشطة الحيوية المختلفة التي تقوم بها كل خلية حية

ان ATP هو المركب الذي يحمل الطاقة والذي يشارك في جميع التفاعلات الكيماوية داخل الخلية

عن طريق اكسدة الجلوكوز تحصل الخلايا الحية على الطاقة من قبل جزيئات ادينوسين ثلاثي الفوسفات وتخزنها لحين الحاجة اليها

يتركب ATP من سكر ادينوسين (رايبوز + ادينين) وثلاث مجموعات من الفوسفات مرتبطة بالمركب

ان مجموعتي الفوسفات اللتين ترتبطان عند الطرف ترتبطان مع بقية المركب بواسطة روابط فوسفات غنية بالطاقة

هذه الروابط يتم فكها بطريقة منتظمة فتنطلق الطاقة على شكل حقائب غنية
بالطاقة . هذه الطاقة تتحرر عندما تنحل الرابطة الثالثة عن الرابطة الثانية
لتكون مركب ادينوسين ثنائي الفوسفات ADP او تنكسر الرابطة الثانية لتعطي
الطاقة

الهيموجلوبين The Hemoglobins

يعتبر الهيموجلوبين من البروتينات المرتبطة الكروية , حيث يحتوي على اجزاء عضوية غير بروتينية

الوظيفة الاساسية للهيموجلوبين هو حمل الاكسجين في كريات الدم الحمراء من
الرئة الى الانسجة المختلفة الحية لذا يوجد في صورتين اكسيجينية وغير
اكسيجينية

الصيغة العامة للهيموجلوبين هو Hemoglobin A (HbA) ويتكون من 574 حمض اميني ووزنه الجزيئي 64.500

الجزء البروتيني من الجزيء يسمى جلوبين ويتكون من اربعة سلاسل طويلة كل منها كروي الشكل

كل سلسلتين منها متطابقة فسلاسل الفا كل منها يتكون من 141 حمض اميني و اما سلاسل بيتا يتكون كل منها من 146 حمض اميني

اما الجزء الغير بروتيني فيتكون من اربعة مجموعات من الهيم يرتبط كل منها باحدى السلاسل الاربعة