پروتئین کیست؟ توضیح بده.
پرُوتِئین یکی از مواد مغذی اصلی است که بدن انسان برای زنده‌ماندن و عملکرد درست به آن نیاز دارد. این ماده از واحدهای کوچکی به نام آمینواسید ساخته شده‌ است؛ همان‌طور که جمله از واژه‌ها ساخته می‌شود، پروتئین هم از آمینواسیدها تشکیل شده‌ است. بدن ما از حدود ۲۰ نوع آمینواسید مختلف برای ساخت انواع پروتئین استفاده می‌کند. برخی از این آمینواسیدها را بدن می‌تواند خودش بسازد، اما بقیه را حتماً باید از راه غذا دریافت کند؛ به همین دلیل، خوردن منابع پروتئینی کافی مانند گوشت، تخم‌مرغ، لبنیات، حبوبات یا مغزها اهمیت زیادی دارد.پروتئین‌ها تقریباً در همه جای بدن وجود دارند؛ از مو و ناخن گرفته تا ماهیچه، پوست، آنزیم‌ها و حتی هورمون‌ها. مثلاً آنزیم‌هایی که کمک می‌کنند غذا در دستگاه گوارش هضم شود، خودشان نوعی پروتئین هستند. یا هموگلوبین، ماده‌ای در خون که اکسیژن را از شش‌ها به بافت‌های دیگر می‌برد، نوعی پروتئین است. حتی دستگاه ایمنی بدن، که با بیماری‌ها مبارزه می‌کند، بدون پروتئین‌ها نمی‌تواند کار کند.یکی از نکات دربارهٔ پروتئین این است که بدن نمی‌تواند آن را برای مدت طولانی ذخیره کند، برخلاف چربی یا کربوهیدرات. بنابراین لازم است که هر روز مقدار مشخصی پروتئین از غذا دریافت شود. میزان نیاز روزانه به پروتئین بسته به سن، جنسیت، میزان فعالیت بدنی و وضعیت سلامتی متفاوت است، اما برای بیشتر بزرگسالان، حدود ۰٫۸ گرم به‌ازای هر کیلوگرم وزن بدن توصیه شده‌ است.تحقیقات علمی نشان داده‌اند که مصرف کافی پروتئین نه‌تنها برای رشد و ترمیم بافت‌های بدن مهم است، بلکه به احساس سیری بیشتر و کنترل وزن نیز کمک می‌کند. همین‌طور ورزشکاران برای ساخت ماهیچه بیشتر به پروتئین بیشتری نیاز دارند. از سوی دیگر، دریافت بیش از حد پروتئین، به‌ویژه از منابع حیوانی بدون تعادل، ممکن است به کلیه‌ها یا دیگر اندام‌ها فشار بیاورد، به‌ویژه در کسانی که مشکل کلیوی دارند.برخی جانوران مانند عنکبوت‌ها، پروتئین‌هایی می‌سازند که بسیار خاص‌اند؛ مثلاً تار عنکبوت که از پروتئین ساخته شده، نسبت به وزنش از فولاد مقاوم‌تر است. ریشه نام.دلیل اینکه این واژه «پروتئین» نام گرفت، این بود که دانشمندان قرن نوزدهم آن را ماده‌ای بنیادی و «نخستین» برای حیات می‌دانستند.نام «پروتئین» (Protein) ریشه در زبان یونانی دارد. این واژه نخستین بار در سال ۱۸۳۸ توسط شیمیدانی سوئدی به نام «یان یاکوب برزلیوس» (Jöns Jakob Berzelius) پیشنهاد شد. او این واژه را از واژهٔ یونانی πρωτεῖος (پروتئوس) به معنی «نخستین» یا «اصلی» اقتباس کرد. واژهٔ یونانی πρῶτος (پروتوس) نیز به معنی «اولین» یا «مقدم» است، و به اهمیت حیاتی این ماده در ساختار و کارکرد بدن اشاره دارد.برزلیوس بر پایهٔ پژوهش‌هایی که شیمیدان هلندی «خراردوس یوهانس مولدر» (Gerardus Johannes Mulder) روی مواد آلی موجود در بافت‌های حیوانی و گیاهی انجام داده بود، این نام را انتخاب کرد. مولدر درون کشف کرده بود که همه این مواد (که بعدها پروتئین نامیده شدند) دارای ترکیب شیمیایی مشابهی هستند و عنصر نیتروژن در آن‌ها نقش مهمی دارد. برزلیوس با توجه به اینکه این ماده، اساسی‌ترین ترکیب در بدن موجودات زنده است، واژه‌ای را پیشنهاد کرد که به «برتری» یا «اساس بودن» اشاره دارد.توصیف علمی.پروتئین از مهم‌ترین اجزای بدن است که نقش‌های بسیار حیاتی و مهمی در بدن دارد. این مواد از بهم چسبیدن زنجیره‌های آمینواسیدی تشکیل شده‌اند که براساس نوع پروتئین، تعداد این آمینواسیدها می‌تواند تا چند هزار نیز برسد. پروتئین‌ها طبق نوع و محل حضورشان عملکرد متفاوتی دارند، از جمله این وظایف می‌توان به فعالیت آنزیمی به منظور کاتالیز فرایند، شناسایی میکروب‌ها و سلول‌های سرطانی، انتقال موادی مانند گازهای تنفسی و سیگنال‌دهی اشاره کرد این ماده جز مولکول‌های زیستی محسوب می‌شود.پروتئین‌ها مانند زنجیری از یک کلاف سه‌بعدی بسپارهایی هستند که از ترکیب اسیدهای آمینه حاصل می‌شوند. اسیدهای آمینه مثل یک زنجیر خطی توسط پیوند پپتیدی میان گروه‌های کربوکسیل و آمین مجاور به یکدیگر متصل می‌شوند تا یک پلی پپتید را به وجود بیاورند.ترتیب اسیدهای آمینه در یک پروتئین توسط ژن مشخص می‌شود. اگرچه کد ژنتیک ۲۰ تا اسید آمینه استاندارد را معرفی می‌کند، اما در بعضی از اندامگان‌ها (ارگانیسم‌ها) کد ژنتیک شامل سلنوسیستئین و در بعضی از آرکی‌باکتری‌ها پیرولیزین می‌باشد. گاهی در پروتئین‌ها دگرگونی به وجود می‌آید: یا قبل از آنکه پروتئین بتواند به وظایفش در یاخته عمل کند یا به عنوان قسمتی از مکانیسم بازرسی. پروتئین‌ها معمولاًبه یکدیگر می‌پیوندند تا یک وظیفه‌ای را با یکدیگر انجام دهند که این خود باعث استوار شدن پروتئین می‌شود. چون ترتیب‌های نامحدودی در توالی و طول زنجیره اسید آمینه‌ها در تولید پروتئین‌ها وجود دارد، از این رو انواع بی‌شماری از پروتئین‌ها نیز می‌توانند وجود داشته باشند. پروتئین‌های درون‌یاخته‌ای در بخشی از سلول به نام ریبوزوم توسط آران‌ای (RNA) ساخته می‌شوند.در ژانویه ۲۰۱۵ (بهمن ۱۳۹۳) دانشمندان آمریکایی و استرالیایی موفق به بازیافت پروتئین شدند. آنان با استفاده از اوره و نوعی همزن مخصوص، تخم مرغ آب‌پز را دوباره به تخم مرغ خام تبدیل کردند.[[ساختار پروتئین]].ساختار پروتئین یا ساختمان پروتئین به ساختاری گفته می‌شود که پروتئین به خود می‌گیرد. پروتئین دارای چهار نوع ساختار می‌باشد.روش‌های تعیین ساختار پروتئین، کشف ساختار سوم و چهارم یک پروتئین راهنمای بسیار مهمی برای تعیین کارکرد این پروتئین است. از روش‌های معمول می‌توان به [[پراش اشعه ایکس]] و [[تشدید مغناطیسی هسته]] اشاره کرد&lt;این دو روش اطلاعات اتمی خوبی دربارهٔ ساختار پروتئین مورد نظر جمع‌آوری می‌کنند.[[پراش]] (تفرق) [[اشعه ایکس]] روشی برای مطالعهٔ [[ساختار مواد]] [[بلور|بلوری]] است که در سال [[۱۹۱۲ میلادی]] توسط [[فون لاوه]] کشف شد و توسط [[ویلیام هنری براگ]] و [[ویلیام لورنس براگ]] برای بررسی [[بلور]]ها بکار گرفته شد.cryo-electron microscopy روش دیگری است برای مطالعه ساختار پروتئین که معمولاً در دمای نزدیک به [[نیتروژن]] مایع انجام می‌شود.[[بلورنگاری الکترونی]] روشی برای تعیین آرایش اتم‌ها در جامدات به وسیله [[میکروسکوپ الکترونی]] است. این روش می‌تواند مکملی برای [[بلورنگاری پرتو-ایکس]] روی پروتئین‌هایی (مانند [[پروتئین غشائی|پروتئین‌های غشائی]]) که به راحتی نمی‌توانند [[کریستال]] سه‌بعدی لازم برای این کار را تشکیل بدهند، دانست.[[بانک داده پروتئین]] (به اختصار PDB) منبعی برای داده‌های ساختار سه‌بعدی پروتئین‌ها و [[اسید نوکلئیک|اسیدهای نوکلئیک]] است. این داده‌ها عموماً توسط [[بلورنگاری پرتو-ایکس]] یا بیناب‌نمایی ان‌ام‌آر به دست می‌آیند و توسط [[زیست‌شناس]]‌ها یا [[زیست‌شیمی|زیست‌شیمی‌پیشه‌ها]] از سراسر دنیا برای دسترس عموم آن‌جا گذاشته می‌شوند.[[اسیدآمینه]].از۲۰نوع [[اسیدآمینه]] ۹نوع اسید آمینه ضروری است.مقدار اسید آمینه ضروری و قابلیت دسترسی آن کیفیت پروتئین را مشخص می‌کندتخم مرغ باکیفیت‌ ترین پروتئین را دارد و اارزش بیولوژیکی ان ۱۰۰است.پروتئین [[سیب زمینی]] کم ولی با کیفیت و معادل [[تخم مرغ]] استپروتئین [[شیر (خوراکی)|شیر]].[[کازئین]] :که [[فسفوپروتئین]](pp)هستندپروتئین [[سرم]]:بتالاکتوگلوبولین. الفالاکتوالبومین. [[ایمونوگلوبولین]]. [[آلبومین]]‌های سرمپروتئین [[گوشت]].دو نوع رشته پروتئینی دربافت پیوندی وجود دارد رشته‌های کلاژن و کشسان هستند رشته‌های کلاژن باعث افزایش مقاومت بافت می‌شوندسفیده تخم مرغ.اووالبومین [[کونالبومین]] اووکولوئید [[لیزوزیم]] [[اووموسین]] اویدین بازدارنده [[پروتئاز]] فلاووپروتئین اپوپروتئینزرده تخم مرغ.لیوتین و فسویتین [[لیپوپروتئین]]هاپروتئین [[گندم]].[[آلبومین]]. [[گلوبولین]]. [[گلیادین]]. [[گلوتنین]]خالص‌سازی پروتئین‌ها.[[خالص‌سازی پروتئین]] شامل یک سری مراحل می‌باشد که برای مجزا کردن یک نوع پروتئین از پروتئین‌های مختلط استفاده می‌شود. خالص‌سازی امری حیاتی برای توصیف وظیفه، ساختار و فعل و انفعالات پروتئین مورد نظر می‌باشد. این کار معمولاً با یک [[بافت (زیست‌شناسی)|بافت]] زیستی یا کشت میکروبی آغاز می‌شود. [[مولکول]]‌ها از [[یاخته]] جدا شده و سپس پروتئین‌ها از دیگر [[مولکول]]‌های [[یاخته|یاخته‌ای]] جدا می‌شوند. در انتها پروتئین مورد نظر از دیگر پروتئین‌ها جدا می‌شود.پروتئین‌سازی.از اطلاعات موجود در [[دی‌ان‌ای]] برای ساختن پروتئین‌ها استفاده می‌شود، اما جایگاه [[دی‌ان‌ای]] در [[هسته]] و جایگاه پروتئین‌سازی در [[سیتوپلاسم]] است. اندازه‌گیری‌ها نشان داده‌اند که در [[یاخته|یاخته‌هایی]] که در آن‌ها فعالیت پروتئین‌سازی چندان شدید نیست، مقدار [[آران‌ای]] نیز کم است. از طرف دیگر، [[آران‌ای]] هم در هسته یافت می‌شود و هم در سیتوپلاسم. بر این اساس دانشمندان به این نتیجه رسیدند که [[آران‌ای]] اطلاعات را از [[دی‌ان‌ای]] به [[ریبوزوم‌ها]] حمل می‌کند. به این نوع [[آران‌ای]] که اطلاعات را از [[دی‌ان‌ای]] به [[ریبوزوم‌ها]] حمل می‌کند، [[آران‌ای پیک]] یا پیامبر(mRNA) می‌گویند. نوعی دیگر [[آران‌ای ناقل]] (tRNA) است که [[اسیدهای آمینه]] را به [[ریبوزوم]] منتقل می‌کند، تا [[ریبوزوم]] [[اسیدهای آمینه]] را بر اساس اطلاعات موجود در mRNA کنار یکدیگر ردیف کند. نوع دیگر [[آران‌ای ریبوزومی]] (rRNA) است که در ساختار [[ریبوزوم]]‌ها شرکت دارد.برای ساخت پروتئین در [[یاخته]] مراحل زیر باید انجام شود:رونویسی.ساخته شدن mRNA از روی DNA را رونویسی می‌گویند که با کمک آنزیم [[آران‌ای پلی‌مراز]] (RNA polymerase) انجام می‌شود. سلول‌های [[پروکاریوت]]ی فقط یک نوع آنزیم RNA پلی‌مراز دارند. در سلول‌های [[یوکاریوت|یوکاریوتی]] سه نوع آنزیم RNA پلی‌مراز یافت شده‌است که آن‌ها را با علامت‌های I و II و III مشخص می‌کنند.مراحل رونویسی:ترجمه.اطلاعات در [[دی‌ان‌ای]] به صورت رمز ۳ تایی وجود دارد یعنی هر ۳ [[نوکلئوتید]] معرف ۱ رمز و هر رمز معرف ۱ اسید آمینه‌است.پس از رونویسی mRNA از هسته خارج می‌شود و در [[سیتوپلاسم]] به کمک نوع دیگر آران‌ای به نام تی‌آران‌ای (tRNA) اسید آمینه را به هم متصل می‌کند. tRNA روی mRNA متصل می‌شود و طبق رمزهای tRNA, mRNA اسید آمینه‌ها را کنار هم می‌گذارد؛ و در آخر زنجیرهٔ [[پپتید|پپتیدی]] به وجود می‌آید. به این مرحله ترجمه پروتئین گفته می‌شود.تغییرات پس از ترجمه.گاه پس از تولید پروتئین بر اثر فعالیت سایر آنزیم‌ها با ایجاد یا شکستن پیوندها تغییراتی در پروتئین ساخته شده صورت می‌گیرد.پروتئین‌های بدن انسان.پروتئین‌های بدن انسان به سه گروه اصلی پروتئین‌های غشایی ([[غشای سلولی|غشای سلول]])، پروتئین‌های حلقوی و پروتئین‌های ساختاری یا فیبروز (مانند [[کلاژن]]، [[کراتین]] و [[الاستین]]) تقسیم می‌شوند. پروتئین‌های حلقوی شامل دو گروه اصلی [[گلوبین]]‌ها و [[آلبومین]]ها هستند. گلوبین‌ها مانند [[هموگلوبین]]، [[میوگلوبین]] و [[گلوبولین]]‌ها.سه پروتئین اصلی خون عبارتند از [[گلوبولین]]‌ها، آلبومین‌ها و [[فیبرینوژن]].کارکردهای سلولی پروتئین‌ها.[[پرونده:1ytu argonaute dsrna.png|thumb]]رفتار سلولی و تمام فعالیت‌هایی که در سلول انجام می‌شود بر عهده پروتئین‌ها است. همه پروتئین‌ها با هم [[برهم‌کنش]] دارند و تقریباً می‌توان گفت که همه پروتئین‌ها اثر خود را با همکاری پروتئین‌های دیگر در سلول اعمال می‌کنند و هیچ پروتئینی نیست که در یاخته به تنهایی عمل کند.[[آنزیم]].زیمایه یا آنزیم یک ماده [[آلی]] است که یک [[فرایند شیمیایی]] را در یک [[سازواره]] یا موجود زنده تقویت یا تضعیف می‌کند ولی خودش دگرگون نمی‌شود. به عبارت دیگر آنزیم‌ها [[کاتالیزگر]]های فرایندهای زیستی هستند و نسبت به کاتالیزگرهای غیر زیستی کارایی بسیار بالایی دارند. اغلب آنزیم‌ها ساختار پروتئینی دارند، به غیر از انواع محدودی از آن‌ها که از جنس ریبونوکلئیک اسید هستند؛ مانند [[ریبوزیم]]‌ها.[[پادتن]].پادتَن یا آنتی‌بادی پروتئینی است که [[دستگاه ایمنی]] بدن از آن استفاده می‌کند تا اجسام بیگانه همچون باکتری و ویروس را پیدا کرده و خنثی سازد. هر پادتن یک پادگن ویژه را در هدف خود تشخیص می‌دهد. پادتن‌ها در [[ایمنی هومورال]] دفاع اختصاصی توسط [[پلاسموسیت]]‌ها تشکیل می‌شوند.علامت دهی سلولی.سلول‌ها به یکدیگر پیام‌هایی می‌دهند (به‌صورت شیمیایی یا الکتریکی) که به‌واسطهٔ این پیام‌ها با هم صحبت کرده و ارتباط برقرار می‌نمایند و اعمال خود را هماهنگ می‌کنند. از معروف‌ترین پیام‌رسان‌های شیمیایی «[[هورمون]]» ها هستند. هورمون ماده‌ای شیمیایی است که در غدد درون‌ریز ساخته شده و به داخل جریان خون می‌ریزد. این ماده روی سلول‌های هدف گیرنده دارد و با نشستن روی آن اعمال سلول را تغییر می‌دهد. گیرنده‌های هورمون‌های امینو اسیدی در روی سلول‌های هدف قرار دارد. هورمون‌ها گاهی از یک غده در یک نقطه از بدن ترشح می‌شوند و اثر خود را در نقطه‌ای دورتر اعمال می‌کنند. هورمون‌ها و پیام‌رسان‌های شیمیایی به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. برخی از هورمون‌ها توانایی عبور از غشای سلولی و ورود به سلول را دارند و برخی دیگر نمی‌توانند از غشا عبور کنند. دستهٔ اخیر گیرنده‌هایی در سطح سلول دارند که پس از اتصال به آن‌ها، پیام خود را با واسطهٔ چندین مولکول دیگر به داخل سلول منتقل می‌کنند. برخی از این واسطه‌ها را «پیام‌رسان ثانویه» می‌گویند ([[ورارسانی پیام]]). از معروف‌ترین «سیستم‌های پیام‌رسانی ثانویه» سیستم «[[جی‌پروتئین]]ها» است. این سیستم در مدار بسیاری از هورمون‌ها دیده می‌شود.[[پروتئین‌های ساختمانی]].سلول‌های موجودات پرسلولی توسط انواعی از ملکول‌های پروتئینی و غیر پروتئینی به یکدیگر چسبیده باقی می‌مانند. این اتصال‌های گوناگون است که سلول‌های یک بافت را در کنار هم و بافت‌های مجاور را در کنار هم نگه‌می‌دارد.این پروتئین‌ها در سازمان بندی سلول نقش دارند مثل: [[اکتین]] و [[میوزین]]پروتئین و بیماری‌ها.در سطح مولکولی، کلیه مکانیسم‌های زیستی سلول‌ها توسط پروتئین‌ها انجام می‌شود. پروتئین‌ها با ارتباط با یکدیگر به‌طور دقیق و بسیار کنترل شده‌ای وظایف خود را انجام می‌دهند. اساس مولکولی اغلب بیماری‌ها، بروز نقص یا تداخل در این کارکرد عادی پروتئین‌ها، که از طریق آن مکانیسم‌های زیستی سلولی را انجام می‌دهند، می‌باشد.اگر کار پروتئین‌ها از [[حالت طبیعی]] خارج شود می‌توانند باعث بروز بیماری‌های مختلف شوند. از جمله این بیماری‌ها [[سرطان]] است.[[پریون]] یکی از پروتئین‌هایی است که به‌طور عادی در [[سلول]]‌های عصبی بیان می‌شود. [[جهش]] در این پروتئین می‌تواند باعث تغییر ساختار این پروتئین شده به‌طوری‌که پروتئین جهش یافته می‌تواند مجتمع شده و پلاک‌های پروتئینی را در سلول‌های عصبی ایجاد کند.پروتئین‌ها در رژیم غذایی."مقاله اصلی [[پروتئین‌ها در رژیم غذایی]]"پروتئین‌ها مواد مغذی اصلی هر سلول زنده هستند. در ساختمان آن‌ها نه تنها کربن، هیدروژن و اکسیژن وجود دارد، بلکه ازت و گاهی [[گوگرد]] نیز موجود می‌باشد. پروتئین‌ها مسئول انجام اعمال گوناگونی هستند. نقش آن‌ها از تشکیل ماده انقباضی عضلات گرفته تا ساختن بعضی از هورمون‌ها، آنزیم‌ها و آنتی‌بادی‌ها، تبدیل [[انرژی شیمیایی]] به کار و انتقال اکسیژن و هیدروژن متنوع می‌باشد.بازیافت پروتئین.در ژانویه ۲۰۱۵ (بهمن ۱۳۹۳) دانشمندان [[آمریکا]]یی و [[استرالیا]]یی موفق شدند با استفاده از [[اوره]] و نوعی [[همزن]] مخصوص، تخم مرغ آب‌پز را دوباره به تخم مرغ خام تبدیل کنند. برای این کار ابتدا با استفاده از اوره سفیده جامد و پخته تخم مرغ را تبدیل به مایع کردند، اما هنوز رشته‌های پروتئین به نحوی نامطلوب در هم پیچیده بودند. برای رفع این مشکل دانشمندان با یک همزن مخصوص که [[جریان گردابی]] ایجاد می‌کرد به تدریج رشته‌های پروتئین را از هم باز و به آرامی جدا کردند تا اینکه دوباره در ساختاری مناسب تا بخورند. بازیافت پروتئین کاری گرانقیمت است و حدود چهار روز طول می‌کشد چون در واقع باید عملی مثل [[دیالیز]]، البته در سطح [[مولکول]]ی، انجام شود اما روش جدید در عرض چند دقیقه به نتیجه می‌رسد. این کار مثل این است که تای [[پیراهن]]ی را که بد تا شده باز کنیم، آن را اتو کنیم و چین و چروک‌های ناخواسته را از بین ببریم و بعد دوباره آن را تا کنیم.منابع.[[رده:پروتئومیکس]][[رده:پروتئین‌ها]][[رده:زیست‌شناسی مولکولی]][[رده:زیست‌مولکول‌ها]][[رده:ژنتیک]][[رده:علوم تغذیه]]