مفاهیم پایه
دسامبر 1, 2018
گفتار 2 – انواع صفات
دسامبر 16, 2018

پروتئین ها

ساختار امینو اسید ها:
امینو اسید ها مونومر های سازنده ی پلی مرهای خطی یعنی پروتئین ها محسوب میشوند.
در ساختار یک امینو اسید 4 گروه مختلف امین ( NH2)،کربوکسیلCOOH ) )،یک هیدروژن و یک گروه R حضور دارند.که از بین این 4مورد عاملی که موجب تفاوت در امینواسیدهای مختلف میشود تفاوت در قسمتR میباشد.برای مثال ممکنه در این قسمت CH3 به اتم مرکزی کربن متصل باشه و یا گروهی مثل گروه OH.
نحوه تشکیل پیوند پپتیدی بین امینو اسیدها:
وقتی که امینو اسید در محیط ابی قرار میگیرد ،گروه امین یک بار مثبت و گروه کربوکسیل یک بار منفی به خود میگیرد.به این شکل که:NH2یک هیدروژن گرفته و تبدیل به NH3+میشه و گروه COOHنیز یک هیدروژن از دست داده و تبدیل به COO- میشود.
نکته:تمامی این اتفاقات در محیط ابی انجام میشه و این داد وستد هیدروژن بوسیله اب صورت میپذیرد.
حال که در امینواسیدها یک گروه مثبت و یک گروه منفی ایجاد شده این امینواسیدها تمایل دارند که بهم نزدیک بشند و بهم پیوند بخورند.این پیوند به کمک انزیمی به نام rRNAصورت میگیره که پیوند پپتیدی نام داره.وقتی که تعداد زیادی از این امینو اسیدها توسط این روش بهم وصل میشوند، زنجیره ای از امینو اسیدها بنام زنجیره پلی پپتیدی تشکیل میشه.
نکته:به ازای تشکیل هر پیوند پپتیدی بین دو امینو اسید، یک H20تولید میشود.
پس طبق مطالب گفته شده برای تشکیل یک پیوند پپتیدی 3شرط باید رخ بده.1:وجود محیط ابی2:حضور انزیم3:انجام واکنش سنتز ابدهی که منجر به تولید یک مولکول اب میشود.

سطوح مختلف ساختاری در پروتئین ها:
ساختار و شکل فضایی پروتئین ها نوع عملکرد انها را مشخص میکند.حال برای پی برن به این فضایی که تصویری 3بعدی از پروتئینها هستش از روش پرتوXاستفاده میشود.که در این شکل محققان میتوانند تا جایگاه هر اتم در پروتئین را نیز تعیین کنند.
نکته:میوگلوبین اولین پروتئینی بود که ساختار ان (که از یک زنجیره پلی پپتیدی تشکیل شده است)شناسایی شد.
نکته:میوگلوبین پروتئینی است شبیه به هموگلوبین که در تارهای ماهیچه ای تند و کند حضور دارد و قادر است مقداری اکسیژن در خود ذخیره کند.به یک پروتئین میوگلوبین ،یک گروه هم و یک اتم اهن وصل میشود.
همه چیز در مورد ساختار اول پروتئین :
در ساختار اول پروتئین بحث در مورد تعداد،نوع، ترتیب و تکرار امینواسیدها در یک زنجیره پلی پپتیدی است.مثلا اگر درمورد انواع امینواسیدهای شرکت کننده در پروتئین ویا پیوند پپتیدی موجود بین امینواسیدها بحث کنیم،ساختار اول پروتئین را بررسی کردیم.
به این نکته توجه داشته باشید که تغییر در ساختار اول پروتئین باعث تغییر در ساختارهای بعدی نیز خواهد شد.
مثلا اگر در یک زنجیره بیایم یک امینواسید زیاد و یا کم کنیم این کار باعث تغییر در نوع پروتئین میشود.یا مثلا ترتیب قرار گرفتن امینواسیدهارو در زنجیره تغیر بدیم باز نوع پروتئین تغییر میکند.
نکات مربوط به ساختار اول:
درساختار اول فقط پیوند پپتیدی حضور دارد و پیوندهای دیگر مثل هیدروژنی وجود ندارد.
ساختار اول به هیچ وجه نمیتواند ساختار نهایی پروتئین باشد.
در این ساختار فقط یک زنجیره پلی پپتیدی حضور دارد.
ساختار اول در ریبوزوم ایجاد میشود.
برای تشکیل ساختار اول نیاز به حضور انزیمrRNAمیباشد.(این انزیم موجب ایجاد پیوند پپتیدی بین دو امینواسید میشود).
همه چیز در مورد ساختار دوم پروتئین:
زنجیره پلی پپتیدی که در ساختار اول تشکیل شده بود در ساختار دوم توسط ایجاد پیوندهای هیدروژنی بین امینواسیدهای زنجیره ، به ساختاری دارای تا خوردگی و در واقع دارای شکل و مدل تبدیل میشود.
حال این شکل و مدل به دو گروه تقسیم میشود: 1: مدل مارپیچی 2: مدل صفحه ای
مدل مارپیچی:در این مدل، امینواسیدها به نحوی با یکدیگر پیوند هیدروژنی تشکیل میدهند که مدل مارپیچی ایجاد میشود.ای پیوند هیدروژنی بین کربوکسیل یک امینواسید با گروه امین امینو اسید دیگر ایجاد میشود.
نکته:مدل مارپیچی مدلی رایج بین پروتئینها محسوب میشود-هموگلوبین پروتئینی است که دارای ساختار دوم از نوع مدل مارپیچی است.
مدل صفحه ای:در این مدل نیز پیوند هیدروژنی بین امینواسیدها ایجاد میشود با این تفاوت که امینواسیدهایی که معمولا در ساختار اول زنجره پروتئینی با فاصله زیاد ازهم قرار گرفته اند،برای تشکیل این ساختار در مجاورت هم قرار میگیرند.
نکته:منافذغشایی پروتئین هایی هستند که زنجیره پلی پپتیدی بکار رفته درانها ازنوع صفحه ای هست.(پروتئین هایی مثل پمپ سدیم پتاسیم جز منافذ غشایی محسوب میشوند.)
نکات مربوط به ساختار دوم:
در این ساختاربرخلاف ساختار اول نیازی به حضور انزیم نیست چرا که پیوند هیدروژنی به طور خودبه خود ایجاد میشود.
بعضی پروتئین ها میتوانند ساختار دومشان ، ساختار نهایی انها باشد.(برخلاف ساختار اول که ساختار نهایی نیست.)
یک زنجیره میتواند هم دارای یک قسمته مارپیچی وهم یک قسمته صفحه ای باشد.(یعنی در یک زنجیره به طور همزمان هم مدل مارپیچی و هم مدل صفحه ای وجود داشته باشد.)
همه چیز در مورد ساختار سوم پروتئین:
در ساختار سوم، پیچ و تاب خوردگی زنجیره بیشتر میشود که در نهایت منجر به ایجاد ساختار 3بعدی پروتئین میشود.به این صورت که گروه های Rموجود در امینواسیدها که خاصیت ابگریزی دارند به یکدیگر نزدیک میشوند که در نهایت با ایجاد پیوندهای هیدروژنی و یونی به یکدیگر متصل میشوند که در پی ان پیچ و تاب زنجیره بیشتر میشود.
نکات مربوط به ساختار سوم پروتئین:
ساختار سوم پروتئین همان ساختار 3بعدی پروتئین است.
میوگلوبین پروتئینی است که ساختار نهایی اش ساختار سوم است.
در این ساختار نیزتنها یک زنجیره حضور دارد.
اگر زنجیره به شکلی باشد که در ساختار دوم خود هم مدل مارپیچی و هم مدل صفحه ای داشته باشد ،در ساختار سوم، شکل پروتئین پس از پیچ و تاب خوردگی ها به شکل کروی در می اید.
همه چیز درمورد ساختار چهارم پروتئین:
برای داشتن ساختار چهارم ،پروتئین حتما باید دارای بیش از یک زنجیره باشد به همین دلیل پروتئینهایی که تنها درای یک زنجیره هستند نمیتواندد دارای ساختار چهارم باشند. مثل میوگلوبین.
در این ساختار چند زنجیره در کنار همدیگر قرار گرفته که درنهایت یک مجموعه سه بعدی ایجاد میشود.
مثال معروف برای ساختارچهارم پروتئین ،هموگلوبین است که دارای 4زنجیره بوده که زنجیره ها دوبه دو شبیه یکدیگرند.(2زنجیرهa و2زنجیرهb)
حال اگر بخواهیم در همین مثال هموگلوبین که دارای هر 4ساختار لازم میباشد،زنجیره ها را بررسی کنیم باید به این موارد دقت داشته باشیم که:از انجایی که زنجیره ها دو به دو شبیه اند پس ساختار اول انها نیز دو به دو شبیه اند یعنی ساختار اول در هر 4زنجیره یکسان نیست-هر 4 زنجیره دارای ساختار دوم مارپیچی یکسان هستند-در ساختار سوم نیز هر یک از زنجیره ها به شکل یک زیر واحد تاخورده در می ایند-درساختار چهارم نیز این زنجیره ها کنار هم قرار میگیرند و پروتئین هموگلوبین ایجاد میشود.
نکات مربوط به ساختار چهام پروتئین:
برای داشتن این ساختار حتما باید بیش از یک زنجیره حضور داشته باشد.
هموگلوبین پروتئینی است که دارای ساختار چهارم میباشد.
انزیم ها:
انزیم ها گروهی از مواد الی هستند که در همه واکنشهای شیمیایی بدن جانداران شرکت میکنند و سرعت واکنش ها را از طریق کاهش انرژی فعال سازی انها، افزایش میدهند و در پایان بدون تغییر در ساختار باقی میمانند.
بیشتر انزیم ها پروتئینی هستند اما بعضی از انها ساختار غیر پروتئینی دارند مثل rRNAکه دارای جنس ریبونوکلئوتیدی میباشد.
انزیم در ساختار خود دارای بخشی بنام جایگاه فعال میباشد که این جایگاه محلی برای اتصال پیش ماده که از لحاظ شکل فضایی مکمل با جایگاه فعال است، میباشد.
انزیم ها میتوانند در 3جا فعالبت داشته باشند:انزیم های درون یاخته ای که داخل یاخته فعالیت میکنند مثل انزیم های هلیکاز و دنابسپاراز و rRNAو....-انزیم هایی که در غشای یاخته فعالیت دارند مثل انزیم های پمپ سدیم-پتاسیم – انزیم هایی که در بیرون از یاخته فعالیت دارند مثل انزیم های گوارشی (لیپاز،امیلازو....)
نکته:انزیم های پروتئینی میتوانند دارای ساختار سوم و یا چهارم پروتئینی باشند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *