وبلاگ

خوب شما احتمالا زیاد درباره ی اهمیت پروتئین در مواد غذایی شنیده اید. که مثلا گوشت پروتئین دارد و یا تخم مرغ به دلیل وجود پروتئین غذاییت بالایی دارد. و یا احتمالا شنیدید که کسانی که بدنسازی کار می کنند برای تامین پروتئین بدنشان خوراک خاصی باید بخورند و مثلا سفیده تخم مرغ زیاد می خورند. اما آیا می دانید پروتئین چیست؟ و چه اهمیتی برای بدن ما دارد؟

بدن ما از چند ۱۰ تریلیون سلول تشکیل شده است. هر کدام از این سلول ها به تنهایی یک موجود زنده اند. به این معنی که قادر به تولید مثل، رشد و محافظت از خودشان هستند. این سلول ها برای حیات نیاز به ابزارها و ماشین های گوناگونی هستند. بله درست شنیدید، ماشین! البته منظور بنده از ماشین خودرو نیست. بلکه ربات هایی برای انجام کارهای مختلف است. کارهایی چون ساخت و ساز، حمل و نقل، کمک به تنظیم شرایط محیطی مانند pH، مراقبت و بازسازی DNA و … . تقریبا تمامی ماشین های بدن پروتئین هستند. پروتئین هایی که ما می خوریم پس از هضم، تبدیل به آمینواسیدهای سازنده ی شان می شوند و برای ساخت پروتئین های مورد نیاز بدن استفاده می شود.

خوب ولی پروتئین چیست؟ از دید یک فیزیکدان می خواهم برای شما در مورد پروتئین و اهمیت آن کمی صحبت کنم. پروتئین یک پلیمر است که از مونومرهایی به نام آمینواسید تشکیل شده است. شکل بالا نمایشی از یک پرتئین مهم در گلبول قرمز به نام مایوگلوبین است۱. پلیمر رشته ای زنجیر مانند است که دانه های آن را مونومر می نامیم. این مونومرها به دلیل ویژگی های فیزیکی خودشان را دارند. مثلا می توانند تمایل به برهم کنش با آب داشته باشند یا به عکس آب گریز باشند. همچنین در محیط آبی و با توجه به pH محیط می توانند بار مثبت و یا منفی حمل کنند. به دلیل این ویژگی هاست که مونومرها می توانند یکدیگر را جذب و یا دفع کنند. پروتئین ها نهایتا با توجه به دما و شرایط محیطی به شکل خاصی در می آیند که اصطلاحا گفته می شوند به صورت خاصی خم می شوند.

خمش پروتئین مساله ی بسیار مهم برای فیزیک دان هاست. چگونه یک پروتئین می تواند در زمان کوتاهی حالت کمینه انرژی آزادش را پیدا کند؟ الگوریتم کامپیوتری بهینه برای پیدا کردن این کمینه چیست؟ در بخش بعدی کمی درباره ی مساله ی خمش پروتئین صحبت خواهیم کرد.

بهتر از دیروز باشید!

عبدالوهاب.

۱. تصویر از ویکیپدیا برداشته شده است.