القائمة الرئيسية

الصفحات



ملخص وحدة العلاقة بين بنية ووظيفة البروتين


ملخص وحدة العلاقة بين بنية ووظيفة البروتين 

1ـ  تمثيل البنية الفراغية للبروتين :

ـ تمثيل البنية الفراغية للجزيئات البسيطة:

يمكن تمثيلها بعدة نماذج أهمها :
·      نموذج الكرة والعود :  Boules et Bâtonnets
يهدف إلى إظهار الذرات والروابط الموجودة فيما بينها.
·      نموذج المكدس   Sphères: اظهار حجم الجزيئة.
·      نموذج العود   : Bâtonnetsاظهار الروابط الكيميائية في الجزيئة.

ـ تمثيل البنية الفراغية للجزيئات الكبيرة:

بالإضافة إلى النماذج السابقة يمكن تمثيل الجزيئات الكبيرة  بنماذج أخرى
·      النموذج الشريطي (Rubans)  والشريطي السميك  Caricature يسمح بتوضيح البنيات الثانوية للجزيئة حيث تظهر:
أـ البنيات الحلزونية α : على شكل شريط حلزوني وردي اللون
 ب ـ البنيات الورقية β: تظهر بشكل وريقات مطوية بلون أصفر
بالإضافة إلى البنيات الثانوية توجد مناطق ليس لها شكل محدد تدعى بمناطق الإنعطاف بلون أبيض أو أزرق.

ـ مميزات برنامج Rastop في دراسة البروتينات:

- عرض البنية الفراغية ثلاثية الأبعاد للجزيئات بنماذج مختلفة.
- دراسة البنية الثانوية بتحديد عددها ونوعها في البروتين.
- تحديد عدد السلاسل الببتيدية المكونة للبروتين.
- تحديد عدد ونوع وتسلسل الأحماض الأمينية في البروتين.
- تحديد الجزء البروتيني والجزء غير البروتيني في الجزيئات.
- التعرف على الموقع الفعال للبروتين.
- التعرف على مختلف الروابط التي تساهم في ثبات البنية
)روابط هيدروجينية، جسور كبريتية.....(ذ

    مستويات البنية الفراغية للبروتينات :

- تتميز البنية الفراغية البروتينات بالتعقيد وتختلف درجته بين
البروتينات ويمكن وصف 4 مستويات بنيوية متدرجة التعقيد هي:
ـ البنية الأولية : عبارة عن تتابع الأحماض الأمينية مرتبطة فيما بينها بروابط بيبتيدية .
البنية الأولية

ـ البنية الثانوية : هي التفاف السلسلة البيبتيدية ذات البنية الأولية في مناطق محددة من السلسلة البيبتيدية و نميز فيها البنية الحلزونية α والبنية الورقية β.

البنية  الثانوية

تحافظ البنية الثانوية على إستقرارها بواسطة  روابط هيدروجينية التي تتشكل بين NH و CO .
ـ البنية الثالثة : هي انطواء البنية الثانوية على مستوى مناطق الانعطاف لتأخذ بنية فراغية محددة تحافظ على ثباتها بروابط مختلفة )كبريتية، شاردية، هيدروجينية، تجاذب الجذور الكارهة للماء)
 يمكن للبنية الثالثية أن تحتوي على البنيات الثانوية الحلزونية أو الورقية أو خليط بينهما.
البنية الثالثية

ـ البنية الرابعية : تجمع لسلسلتين بيبتيديتين أو أكثر لكل منهما بنية ثالثية و تسمى كل سلسلة بيبتيدية بتحت وحدة ترتبط الوحدات فيما بينهما بروابط هيدروجينية,شاردية,كارهة للماء .

3ـ العلاقة بين بنية ووظيفة البروتين :

 - إن اختلاف البنية الفراغية للبروتينات يعود الى اختلاف عدد ونوع وترتيب الأحماض الأمينية الداخلة في تركيبها.
ـ تعريف الأحماض الأمينية : 
هو مركب عضوي يحتوي على مجموعة كربوكسيلية  )حمضية (-COOH)(و مجموعة أمينية  )قاعدية) ((NH2
متصلتين بذرة كربون  α والتي تتصل بدورها بسلسلة جانبية تعرف بالجذر الألكيلي  R يختلف تركيبه من حمض أميني إلى آخر.
الصيغة الكيميائية العامة للأحماض الأمينية

                                                          الصيغة الكيميائية العامة للأحماض الأمينية

يتكون الحمض الأميني من جزء ثابت وجزء متغير .
ـ تصنيف الأحماض الأمينية:  يمكن تصنيفها حسب الجزء المتغير )الجذر R ( إلى 3 أصناف:
·  أحماض أمينية حامضية : يحتوي الجذر على مجموعة كربوكسيلية ((COOH  عددها 2 هي : حمض الغلوتاميك (Glu) وحمض الأسبارتيك (Asp) .
·  أحماض أمينية قاعدية : يحتوي الجذر على مجموعة أمينية (NH2 ) عددها 3 وهي : ليزين (Lys ) ، أرجنين (Arg ) ، هيستدين (His ) .
·  أحماض أمينية متعادلة : تمتاز بعدم وجود مجموعة حمضية أو قاعدية في الجذر Rوعددها 15 يمكن تقسيمها حسب نوع الوظائف الموجودة في جذورها الى: كحولية، عطرية، كبريتية، أليفاتية، أميدية، حلقية.
ـ تعريف الرابطة البيبتيدية: هي رابطة تكافؤية قوية تتشكل بين المجموعة الكربوكسيلية للحمض الأميني الأول والمجموعة الأمينية للحمض الأميني الموالي مع إنطلاق جزيء من الماء.

ـ سلوك الأحماض الأمينية في الوسط :
- يتغير سلوك الحمض الأميني بتغير درجة pH الوسط، وهجرته في المجال الكهربائي تعتمد على نوع الشحنة التي يكتسبها.
- تسلك الأحماض الأمينية سلوك الأحماض )تفقد بروتونات( في الوسط القاعدي وتسلك سلوك القواعد )تكتسب بروتونات(  في الوسط الحامضي لذلك تسمى بالمركبات الأمفوتيرية  )الحمقلية).
- تعريف نقطة التعادل الكهربائي (PHi) :  هي قيمةpH  الوسط يكون عندها الحمض الأميني متعادل كهربائيا، عدد الشحنات الموجبة والسالبة متساوي أي شحنة معدومة ، ولكل حمض أميني  pHi خاص به.
- القاعدة التي تسمح بتحديد شحنة الحمض الأميني:
·  pH = pHi : لايهاجر الحمض الأميني إلى أي قطب (يبقى في المنتصف) ويدل على تساوي الشحنات الموجبة والسالبة ، أي تأين الوظيفة الأمينية (NH3+) والحمضية ( COO-) ومنه يسلك سلوك حمض وقاعدة في نفس الوقت.
· pH < pHi : يهاجر الى القطب السالب  ويدل على اكتسابه بروتون H+ من الوسط وتأين الوظيفة الأمينية ومنه يسلك سلوك قاعدة في وسط حامضي.
· pH > pHi : يهاجر الى القطب الموجب ويدل على فقدانه بروتون   H+  من الوسط وتأين الوظيفة الحمضية ومنه يسلك سلوك حمض في وسط قاعدي .
- القاعدة التي تحدد قيمة PHi التقريبية للأحماض الأمينية:
* الأحماض الأمينية المتعادلة لها PHi قريب من المعتدل.
* الأحماض الأمينية الحامضية لها PHi أقل من المعتدل.
* الأحماض الأمينية القاعدية لها PHi أكبر من المعتدل.
ـ شحنة متعدد الببتيد:
-   تختلف البيبتيدات عن بعضها البعض في القدرة على التفكك الشاردي لسلاسلها الجانبية  التي تحدد طبيعتها الأمفوتيرية و خصائصها الكهربائية.
 شحنة متعدد البيبتيد هي محصلة شحنات الأحماض الأمينية الداخلة في تركيبه.
شحنة متعدد البيبتيد

 العلاقة بين بنية ووظيفة البروتين :
تعود البنية الفراغية للبروتينات إلى وجود عدد ونوع وترتيب محدد من الأحماض الأمينية التي تدخل في بنائها ، بالإضافة إلى الروابط المختلفة التي تنشأ بين جذور الأحماض الأمينية من نوع محدد في أماكن محددة (روابط كبريتية ، روابط شاردية ، هيدروجينية و نجاذب الجذور الكارهة للماء ) وتسمح هذه الروابط بالمحافظة على ثبات واستقرار البنية الفراغية الطبيعية للبروتين وبالتالي التخصص الوظيفي للبروتين ، في حالة تغير في الأحماض الأمينية أو تفكك أو تغير مواقع هذه الروابط يفقد البروتين بنيته الفراغية الطبيعية فيصبح غير فعال وبالتالي يقفد وظيفته.

معادلة تشكل متعدد البيبتيد :
معادلة تشكيل الرابطة البيبتيدية

سلوك الأحماض الأمينية في الوسط :
سلوك الاحماض الأمينية في الوسط



 الصيغ المفصلة للأحماض الأمينية العشرون:



الصيغ الكيميائية المفصلة للأحماض الأمينية

لتحميل الملخص على شكل pdf إضغط هنا 

هل اعجبك الموضوع :

تعليقات