نشاط03العلاقة بين بنية ووظيفة البروتين

نشاط03*العلاقة بين بنية ووظيفة البروتين*

تعرفنا سابقا ان البروتينات لها ادوار مختلفة تقوم بها كما انها تتميز ببنيات متنوعة و لهذا نطرح السؤال التالي
ما ھي إذا العلاقة بین البنیة و الوظیفة ؟

للتحقق من اختلاف بنیة البروتینات نجري مقارنة أو نمثل البنیة الفراغیة لبعض البروتینات الوظیفیة المشھورة باستعمال برنامج Rastop

1- أمثلة عن البنیات الفراغیة لبعض البروتینات المشھورة.
نشاط03*العلاقة بين بنية ووظيفة البروتين* 9y8am3mutpst

نشاط03*العلاقة بين بنية ووظيفة البروتين* 9y8am3mutpst

* المقارنة بین بنیة البروتینات الأربعة:

**من حيث عدد السلاسل :
يحتوي اللیزوزيم و المیوغلوبینعلى سلسلة واحدة و الانسولين يحتوي على سلسلتين بینما في الھیموغلوبین أربع سلاسل

** من حيث مستوى البنیة :
يأخذ كل من اللیزوزيم و المیوغلوبین و الانسولين بنیة ثالثیة بینما للھیموغلوبین بنیة رابعیة.

**من حيث عدد و نوع البنیات الثانوية في الجزيء:

- يحتوي جزيء الأنسولین على ثلاث بنیات حلزونیة ( α بالأحمر)
- تضم بنیة اللیزوزيم من 8 إلى 10 بنیات ثانوية اثنین منھا ورقیة : (β بالأصفر) (α بالأحمر) .
- تحتوي بنیة المیوغلوبین من 8 إلى 10 البنیات الثانوية كلھا حلزونیة .
- تحتوي بنیة الھیموغلوبین على عدد كبیر من البنیات الثانوية الحلزونیة يصعب عدھا ( حوالي 32 مناطق الانعطاف)
** تحتوي جمیع الجزيئات على مناط الانعطاف التي لا تتمیز بأي بنیة و ھي ممثلة باللون الأبیض و الأزرق.

*الفرضية التي تفسر اختلاف البنية الفراغية للبروتين هي الاختلاف في طبيعة و عدد و ترتيب الاحماض الامينية .

2- دراسة الاحماض الامينية .

**تعريف الاحماض الامينية

نشاط03*العلاقة بين بنية ووظيفة البروتين* Ouusoo10

الحمض الأمیني مركب عضوي يتكون من ذرة كربون α مركزية مرتبطا بھا :
*مجوعة أو وظیفة كربوكسیلیة COOH
*مجموعة أمینیة NH2
* جذر أو سلسلة جانبیة R تختلف من حامض أمیني لآخر

1- أبسط حمض ھو الغلیسین Gly.
2- أعقد حمض أمیني ھو الذي جذره عبارة حلقتین خماسیة و سداسیة و ھو التريبتوفان Trp.
-3 يحتوي جذر السیرين و الثريونین كلاھما على وظیفة كحولیة ( ھیدروكسیلیة )
* جذر السیرين على CH2-OH
*و جذر الثريونین على CH3-CHOH
-4 -الأحماض الأمینیة الكبريتیة ھي :
Méthionine المیثیونین و Cystéine السیستیین
-5- الأحماض الأمینیة ذات الجذر:الحامضي او القاعدي
Aspartique , Glutamique : الحامضي
Lysine ,Arginine , Histidine : القاعدي

6- يعلل تصنیف الألانین ضمن الأحماض الأمینیة المتعادلة لأنه لا يحتوي على أي مجموعة من المجموعات السابقة ؛
القاعدية أو الحامضیة ؛ جذره غیر قابل للتأين.
-7 - تصنف الأحماض الأمینیة على أساس الشحنة الكھربائیة
للجذر إلى:
Aspartique , Glutamique : *أحماض أمینیة حامضیة
Lysine ,Arginine , Histidine : *أحماض أمینیة قاعدية

*أحماض أمینیة متعادلة : بقیة ال 15 حامض أمیني

3- سلوك الأحماض الأمینیة في الوسط
استنادا إلى النتائج التجريبیة الممثلة في الصفحة 48
1- تفسير نتائج الھجرة الكھربائیة للحمض الأمیني Alanine

**عند درجة حموضة الوسط 6
نفسر عدم انتقال الحمض الأميني في المجال الكهربائي باتجاه أي من pH = القطبين ( الموجب و السالب ) بتأين المجموعتين الوظيفيتين , حيث تحمل الوظيفة الكربوكسيلية شحنة السالبة(-COO ) و الوظيفة الأمينية شحنة كهربائية موجبة (NH+3)

و هذا يعني أن مجموع الشحنات الكهربائية للحمض الأميني تساوي الصفر و بالتالي متعادلة كهربائيا و يرمز لها ب pHi و بالتالي الحمض الأميني هذا سلوك شاردة ثنائية القطب .

نشاط03*العلاقة بين بنية ووظيفة البروتين* Uoooou10

** عند درجة حموضة الوسط 12
نفسر انتقال الحمض الأميني بإتجاه القطب الموجب ( + ) عندما أصبح الوسط أكبر من 6 أي يساوي 12 بتشرد المجموعة الكربوكسيلية (-COO) حيث أصبح الحمض الأميني أحادي القطب لكنه يحمل في هذه
المرة شحنة كهربائية سالبة لأنه قام بدور مانح أو معطي للبروتونات فتخلى عن البروتون .

نشاط03*العلاقة بين بنية ووظيفة البروتين* Ouusoo11

**عند درجة حموضة الوسط 2

نفسر إنتقال الحمض الأميني بإتجاه القطب السالب ( - ) عندما تغير PH الوسط وأصبح يساوي 2 أي وسط حمضي (وسط غني بالبروتونات) بتاين المجموعةا لوظيفية الامينة NH*3 فيصبح الحمض الأميني أُحادي القطب يحمل شحنة كهربائية موجبة بسبب إكتساب هذا الأخير بروتون من الوسط .

نشاط03*العلاقة بين بنية ووظيفة البروتين* Ouusoo12

و من نستنتج انه
يتغير سلوك الأحماض الأمينية و بالتالي البروتينات حسب درجة حموضة الوسط فهي تسلك سلوك القاعدة في الوسط الحمضي باستقبالها لبروتون أو وتسلك سلوك الحمض في الوسط القاعدي بتخليها عن البروتون
لذلك تسمى أجسام حمقلية أو أمفوتيرية .

قاعدة
لما يكون PH اصغر من ال PHi الحمض الاميني يسلك سلوك القاعدة فيكتسب يروتون و يكون موجب و ينتقل للقطب السالب و تكون صيغته NH3*-CHR-COOH

لما يكون ال PH اكبر من ال PHi الحمض الاميني يسلك سلوك الحمض فيفقد بروتون و يكون سالب و ينتقل الى القطب الموجب و تكون صيغته -NH2-CHR-COO

لما يكون ال PH مساوسا لل ال PHi الحمض الاميني يكون متعادل كهربائيا و يبقى في وسط جهاز الهجرة الكهربائية و تكون صيغته -NH3*-CHR-COO

3- تشكل الرابطة الببتيدية
تتحد الاحماض الامينية المكونة لمتعدد البيبتيد فيما بينها بواسطة رابطة تكافئية بين كربون المجموعة الكربوكسيلية للحمض الاميني مع ازوت المجموعة الامينية للحمض الاميني الموالي و يكون التفاعل محررا للماء.
و بالتالي توجد رابطة كربوكسيلية واحدة حرة ووظيفة امينية واحدة و هذا العدد لا يتاثر بطول السلسلة البيبتيدية اذا تم اهمال الجذور القاعدية و الحامضية .

نشاط03*العلاقة بين بنية ووظيفة البروتين* Ouoooo10

4- العلاقة بين البنية ثلاثية الأبعاد ووظيفة البروتين
لاختبار الفرضية المقترحة في النشاط 1 حول أصل البنية الفراغية للبروتين و بالتالي وظيفية البروتين، أجرى العالم التجربة Anfinsen التالية :

نشاط03*العلاقة بين بنية ووظيفة البروتين* Oouu_b10

نشاط03*العلاقة بين بنية ووظيفة البروتين* Ouuoo_11

1- تمثل الأرقام داخل بنية إنزيم ريبونيوكلياز مواقع الأحماض الأمينية من نوع سيستيين لتكوين جسور ثنائية الكبريت.

2 وجود أحماض أمينية من نوع محدد في أماكن محددة يؤدي إلى تكوين روابط كيميائية تحدد البنية الفراغية للبروتين وتعمل على ثباتها .
التعليل: تكسير تلك الروابط يفقد البنية الفراغية الطبيعية للبروتين وبالتالي يفقد وظيفته.

3 تؤكد هذه التجربة أن للأحماض الأمينية دور أساسي في تحديد البنية الفراغية وبالتالي وظيفة البروتين وهذا تأكيد على صحة الفرضية بحيث «ترجع البنية الفراغية للبروتين إلى عدد ،طبيعة وتتالي الأحماض الأمينية » أي أن فرضية تدخل الأحماض الأمينية صحيحة.

Merci proof !

لكن استاذة الانسولين يتكون من سلستين

نعم هو كذلك أختي الجديد يتكون من سلسلتين الأولى تحتوي على 21 حمض أميني و السلسلة الثانية تضم 30 حمض اميني.
بارك الله فيك أستاذة على مجهوداتك المبذولة

aldjadid كتب:: لكن استاذة الانسولين يتكون من سلستين

بارك الله فيك على تنبيهي ....ملاحظة في محلها تم التعديل .و قلنا هذا الامر لا يجعل منه بالضرورة بنية رابعية و هذا ما هو سائد مؤخرا فالعلوم الحديثة في بعض الجامعات الغربية تعتبره رابعية نظرا لأهميته الوظيفية البالغة وبذلك هناك مؤشرات لتغيير معايير الحكم على البنية
لانه في الحقيقة الانسولين يعتبر الأنسولين سلسلة واحدة لأن مورثته واحدة بعد إنتهاء الترجمة يتم حذف الجزء الأوسط من البروتين و بالتالي يصبح ذو سلسلتين .....بالتوفيق

نشاط03*العلاقة بين بنية ووظيفة البروتين* C_peptide

نشاط03*العلاقة بين بنية ووظيفة البروتين* C_peptide

.

noura كتب:: نعم هو كذلك أختي الجديد يتكون من سلسلتين الأولى تحتوي على 21 حمض أميني و السلسلة الثانية تضم 30 حمض اميني.
بارك الله فيك أستاذة على مجهوداتك المبذولة

جيدة حبيبتي نورة مع الاشارة فقط انه في البداية تكون البنية الاولية للانسولين عبارة عن 110 حمض اميني .. أثناء تواجده في الشبكة الاندولازمية ثم انتقاله إلى جهاز كولجي تحدث له عملية النضج يتحول إلى أنسولين ناضج الذي يحتوي على 51 حمض أميني في السلسلتين A و B سلسة بها 21 حمض اميني و سلسلة اخرى فيها 30 حمض اميني

سارة كتب:: Merci proof !

العفو غاليتي سارة ....

مديرة المنتدى كتب:

noura كتب:: نعم هو كذلك أختي الجديد يتكون من سلسلتين الأولى تحتوي على 21 حمض أميني و السلسلة الثانية تضم 30 حمض اميني.
بارك الله فيك أستاذة على مجهوداتك المبذولة

جيدة حبيبتي نورة مع الاشارة فقط انه في البداية تكون البنية الاولية للانسولين عبارة عن 110 حمض اميني .. أثناء تواجده في الشبكة الاندولازمية ثم انتقاله إلى جهاز كولجي تحدث له عملية النضج يتحول إلى أنسولين ناضج الذي يحتوي على 51 حمض أميني في السلسلتين A و B سلسة بها 21 حمض اميني و سلسلة اخرى فيها 30 حمض اميني

شكرا للتوضيح أستاذة

شكرا استادة على مجهوداتك

استاذة لدي سؤال بالنسبة للغيسين في الكتاب المدرسي الجذر يحوي ذرة هيدروجين وحيدة و هذا مايجعله أبسط بنية و الآلانين هو من يحتوي على جذر به سي اش 3 و لكن في الدرس كتبت أن الغليسين هو من يحتوي على جذر به سي اش 3 ؟
ايها هذه هو الأصح من فضلك أرجو أن تجيبيني

شكرا لك استاذة وبارك الله فيك

noura كتب:: استاذة لدي سؤال بالنسبة للغيسين في الكتاب المدرسي الجذر يحوي ذرة هيدروجين وحيدة و هذا مايجعله أبسط بنية و الآلانين هو من يحتوي على جذر به سي اش 3 و لكن في الدرس كتبت أن الغليسين هو من يحتوي على جذر به سي اش 3 ؟
ايها هذه هو الأصح من فضلك أرجو أن تجيبيني

نعم الغليسين هو ابسط جذر بحيث يكون ذرة الكروبون يا حبيبتي متصلة مع اثنان من ذرة الهيدروجين و ليس واحدة و هو البسيط و ليس الالانين ...تم التعديل مشكورة نورة على انتابهك و اجتهادك واصلي على هذا الدرب

شكرا لك استادة

» النشاط الثاني*مقر تركيب البروتين*
» بنية الخلية البكتيرية
» بنية النخاع الشوكي و العصبون
» عرض عن بنية الصبغي خلال مراحل حياة الخلية