پروتئین: ماده‌ای که با دستور ژن ساخته می‌شود و در ایجاد صفات نقش دارد.

پروتئین: معمارهای کوچک بدن ما

پروتئین چیست و از چه ساخته شده؟

پروتئین‌ها زنجیره‌های بلندی از مولکول‌های کوچکتری به نام اسید آمینه⁴ هستند. بیست نوع اسید آمینه مختلف وجود دارد که مانند حروف الفبا می‌مانند. همان‌طور که ترتیب حروف، کلمات و جملات مختلفی می‌سازد، ترتیب و تعداد این اسیدهای آمینه نیز هزاران نوع پروتئین مختلف با کارکردهای متفاوت ایجاد می‌کند.

برای درک بهتر، ساخت یک پروتئین را مانند ساختن یک گردنبند منحصربه‌فرد با مهره‌های رنگی تصور کنید. دستور ساخت این گردنبند (یعنی این که چند مهره و به چه ترتیبی به هم وصل شوند) در دی‌ان‌ای⁵ سلول نوشته شده است. به بخشی از دی‌ان‌ای که دستور ساخت یک پروتئین را دارد، ژن می‌گوییم. پس می‌توان گفت: هر ژن، دستور ساخت یک نوع پروتئین خاص را در اختیار سلول قرار می‌دهد.

کارخانه پروتئین‌سازی در سلول چگونه کار می‌کند؟

ساخت پروتئین یک فرآیند دو مرحله‌ای مهم است:

1. رونویسی⁶: در هسته سلول، دستور ژن از روی مولکول دی‌ان‌ای کپی‌برداری می‌شود و یک نسخه پیام‌رسان به نام آر‌ان‌ای پیام‌رسان⁷ ساخته می‌شود. مانند این است که دستور ساخت یک وسیله از روی دفترچه راهنما (دی‌ان‌ای) فتوکپی شود.
2. ترجمه⁸: این نسخه پیام‌رسان از هسته خارج شده و به بخشی از سلول به نام ریبوزوم⁹ می‌رود. ریبوزوم مانند یک ماشین ترجمه است که کد ژنتیکی را می‌خواند و با استفاده از اسیدهای آمینه که مثل آجرهای ساختمان هستند، پروتئین مربوطه را می‌سازد.

پروتئین‌ها چه کارهایی در بدن ما انجام می‌دهند؟

پروتئین‌ها کارگران چندمنظوره بدن هستند. هر نوع پروتئین شکل و کار خاص خود را دارد. در جدول زیر با برخی از مهم‌ترین نقش‌های آن‌ها آشنا می‌شویم:

پروتئین‌ها چگونه صفات ما را می‌سازند؟

حالا به رابطه بین ژن، پروتئین و صفات می‌پردازیم. صفات ویژگی‌های قابل مشاهده یا اندازه‌گیری یک موجود زنده هستند، مثل رنگ مو، گروه خونی یا قد.

روند کار به این صورت است:

ژن (دستور) → پروتئین (کارگر) → صفت (نتیجه نهایی)

مثال: ژن‌های مربوط به رنگ چشم، دستور ساخت پروتئین‌های رنگدانه‌ای (مثل ملانین) را می‌دهند. میزان و نوع این پروتئین‌های رنگدانه، تعیین می‌کند که رنگ چشم فرد قهوه‌ای، آبی یا سبز باشد. یا ژن‌های مربوط به هموگلوبین، نوع پروتئین حمل‌کننده اکسیژن در گلبول قرمز را تعیین می‌کنند که بر گروه خونی و سلامت خون تاثیر می‌گذارد.

پروتئین در بشقاب غذای شما!

بدن ما نمی‌تواند تمام اسیدهای آمینه مورد نیازش را بسازد. برخی از آن‌ها را باید از طریق غذا به دست آورد که به آن‌ها اسیدهای آمینه ضروری می‌گوییم. پس خوردن مواد غذایی پروتئینی برای سلامت و رشد بسیار مهم است.

منابع خوب پروتئین عبارتند از: گوشت قرمز و سفید، ماهی، تخم‌مرغ، لبنیات (شیر، ماست، پنیر)، حبوبات (عدس، لوبیا، نخود) و مغزها (بادام، گردو). یک نوجوان در حال رشد، روزانه به پروتئین کافی نیاز دارد تا بدنش بتواند پروتئین‌های جدید مورد نیاز برای رشد عضلات، ترمیم زخم‌ها و ساختن آنزیم‌ها و هورمون‌ها را تولید کند.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

پاورقی

¹ پروتئین (Protein): مولکول‌های درشتی از جنس اسید آمینه که در سلول ساخته شده و کارکردهای حیاتی دارند.
² ژن (Gene): بخشی از مولکول دی‌ان‌ای که حاوی دستور ساخت یک مولکول خاص (اغلب پروتئین) است.
³ صفت (Trait): ویژگی قابل مشاهده یا اندازه‌گیری یک موجود زنده که تحت تاثیر ژن‌ها و محیط است.
⁴ اسید آمینه (Amino Acid): واحدهای سازنده مولکول‌های پروتئین. بیست نوع استاندارد وجود دارد.
⁵ دی‌ان‌ای (DNA): مولکول حاوی اطلاعات ژنتیکی و دستورهای ارثی در هسته سلول.
⁶ رونویسی (Transcription): فرآیند ساخت مولکول آر‌ان‌ای پیام‌رسان از روی الگوی دی‌ان‌ای.
⁷ آر‌ان‌ای پیام‌رسان (Messenger RNA - mRNA): مولکولی که دستور ساخت پروتئین را از دی‌ان‌ای به ریبوزوم منتقل می‌کند.
⁸ ترجمه (Translation): فرآیند ساخت پروتئین در ریبوزوم بر اساس کد موجود در آر‌ان‌ای پیام‌رسان.
⁹ ریبوزوم (Ribosome): اندامک سلولی که محل ساخت پروتئین است.
¹⁰ کراتین (Keratin): پروتئین ساختاری سخت در مو، ناخن، پر و شاخ.
¹¹ کلاژن (Collagen): پروتئین ساختاری اصلی در بافت همبند، پوست و استخوان.
¹² آنزیم (Enzyme): پروتئینی که مانند کاتالیزور، سرعت واکنش‌های شیمیایی در بدن را افزایش می‌دهد.
¹³ هموگلوبین (Hemoglobin): پروتئین موجود در گلبول قرمز که مسئول حمل اکسیژن است.
¹⁴ پادتن (Antibody): پروتئین تولیدشده توسط سیستم ایمنی برای شناسایی و خنثی کردن عوامل بیگانه.
¹⁵ جهش (Mutation): تغییر در توالی نوکلئوتیدی مولکول دی‌ان‌ای یک ژن.