الوحدة الثانية: العلاقة بين بنية و وظيفة البروتين

الوحدة الثانية: العلاقة بين بنية و وظيفة البروتين

النشاط 10: تمثيل البنية الفراغية للبروتين

يمكن تمثيل البنية الفراغية للبروتين باستعمال برنامج راستوب Rastop و ذلك للحصول على عدة نماذج منها:

أ- نموذج الكرة: يوضح أنواع الذرات و حجم الجزيئات.

ب- النموذج الشريطي: يوضح مناطق اإلنعطاف )المناطق البينية( و البنيات الثانوية.

النشاط 10: مستويات البنية الفراغية للبروتين

1- البنية األولية: و هي تتابع أحماض أمينية مرتبطة بروابط بيبتيدية لتكون سلسة بيبتيدية.

2- البنية الثانوية: تتطور البنية األولية إلى ثانوية و ذلك إما بـ:

- انطوائها على شكل حلزوني مشكلة البنية α.

- انطوائها على شكل ورقة مطوية مشكلة البنية β.

و حتى تحافظ هذه البنية على تماسكها تنشأ روابط هيدروجينية H بين المجاميع الحمضية )الكربوكسيلية( CO و المجاميع األمينية NH.

3- البنية الثالثية: تتطور البنية الثانوية إلى ثالثية بانطوائها في المناطق البينية )مناطق اإلنعطاف(، و تحافظ هذه البنية على استقرارها

بأربع أنواع من الروابط منها:

- الروابط الشاردية: بين المجموعات الكيميائية السالبة و الموجبة في الجذور R.

- الجسور الكبريتية: الناتجة بين جذرين لحمضين أمينيين من نوع السيستين Cys.

- الروابط الهيدروجينية: بين مجاميع الجذور الكيميائية R.

- الجذور الكارهة للماء: حيث تتجاذب نحو بعضها البعض.

4- البنية الرابعية: هي تجمع لسلسلتين بيبتيديتين ذوات بنية ثالثية أو أكثر، حيث تسمى كل سلسلة بيبتيدية ضمن البنية الرابعية بتحت وحدة،

تتماسك تحت الوحدات فيما بينها بروابط ضعيفة مثل الهيدروجينية و الجذور الكارهة للماء و الشاردية.

الهدف من االنتقال من بنية إلى أرر هو وصول جزءء البروتين إلى صورت الوظيفية و ليس التركيب.

5- مستويات البنية الفراغية و العالقة بينها:

النشاط 10: العالقة بين بنية و وظيفة البروتين

0- األحماض األمينية:

تعريف الحمض األميني: هو مركب عضوء يتميز بالراصية الحمقلية ألن يحتوء على الوظيفتين COOH و NH2 حيث صيغت

.متغير جزء R . R-CHNH2-CO:العامة

- تصنف األحماض األمينية إلى: متعادلة، حمضية و قاعدية.

0- سلوك األحماض األمينية:

(، و سلوك القواعد في الوسط الحامضي )تكسب

- الـ Potentiel d’Hydrogène Isoélectrique( Phi(: هي درجة الـ PH التي يكون فيها الحمض متعادل كهربائيا، و هي ترتلف

- تسلك األحماض األمينية سلوك األحماض في الوسط القاعدء )تحرر بروتونا H

+

بروتون( لذلك يطلق عليها اسم المركبات األمفوتيرية أو الحمقلية.

من حمض أميني آلرر.

و تصبح إشارت سالبة(.

و تصبح إشارت موجبة(.

- إذا كان PH>Phi: فإن الحمض األميني يسلك سلوك الحمض )يفقد H

+

- إذا كان PH<Phi: فإن الحمض األميني يسلك سلوك القاعدة )يكتسب H

+

- إذا كان PH=Phi: فإن الحمض األمينييبى يبقى في حالة متعادلة )ال يفد و ال يكتسب(.

0- تشكل الرابطة البيبتيدية: تتشكل من ارتباط مجموعة الكربوكسيل للحمض األميني األول و مجموعة األمين للحمض األميني الثاني

محررا في كل مرة جزيئة ماء. H2N-CHR1-CO-NH-CHR2-COOH

4- العالقة بين البنية ثالثية األبعاد و وظيفة البروتين:

- االرتالف في عدد و نوع و تتابع األحماض األمينية يسبب ارتالف في البنيات الفراغية للبروتينات.

- تحافظ البروتينات على بنياتها الفراغية المحددة نتيجة لعدد من الروابط التي تنشأ بين المجموعات الكيميائية في جذور األحماض األمينية

في مواقع محددة، تؤدء المحافظة على هذه الروابط إلى المحافظة على البنية الفراغية للبروتينات و بالتالي إلى المحافظة على وظيفتها.

كما يؤدء تفكيك هذه الروابط بتدرل عوامل فيزيائية كالحرارة أو كيميائية كـ PH الوسط إلى ترريب البنية الفراغية للبروتين و بالتالي

فقدان وظيفتها، و يوجد نوعان من الترريب:

- التخريب العكسي: هو الذء يستطيع في البروتين استرجاع بنيت و بالتالي وظيفت .

- التخريب الغير عكسي: هو الذء ال يستطيع في البروتين استرجاع بنيت و بالتالي وظيفت .