ملخص الدرس / الثالثة ثانوي/علوم الطبيعة و الحياة/العلاقة بين بنية و وظيفة البروتين/كيفية تمثيل البنية الفراغية للبروتين

بعد تركيب البروتينات على مستوى الريبوزومات تأخذ بنيات فراغية محددة تكسبها تخصصا وظيفيا تجعلها تلعب دورا رئيسيا في بناء العضوية ، يعود

التخصص الوظيفي لها إلى عدد و نوع و ترتيب الأحماض الأمينية المشكلة لها .

تعريف الحمض الأميني : 

من المركبات العضوية يحتوي على مجموعة كربوكسيلية (حمضية )  و مجموعة أمينية (قاعدية )  متصلتين بذرة كربون  التي تتصل 

بدورها بجذر  ( سلسلة جانبية ) يختلف تركيبه من حمض أميني لآخر .

تصنيف الأحماض الأمينية :

-أحماض أمينية حامضية : تتميز بوجود مجموعة حمضية اضافية في الجذر  و هي

-أحماض أمينية قاعدية :تتميز بوجود مجموعة قاعدية اضافية في الجذر  و هي

-أحماض أمينية متعادلة :تتميز بوجود مجموعة  حمضية أو قاعدية اضافية في الجذر  و هي  حمضا أمينيا المتبقية .

سلوك الأحماض الامينية في الوسط (الخاصية الامفوتيرية - الحمقلية -) : 

-لدراسة سلوك الاحماض الامينية نستعمل جهاز الهجرة الكهربائية ، و الذي يعمل على فصل الاحماض الامينية حسب شحنتها .

-تسلك الاحماض الامينية سلوك الاحماض فتحرر بروتونات  في الوسط القاعدي و تسلك سلوك القواعد في الوسط الحمضي فتكتسب بروتونات  لذلك تدعى بالمركبات الامفوتيرية .

-تسمى درجة  التي يكون فيها الحمض الاميني متعادل كهربائيا بنقطة التعادل الكهربائي و يرمز لها ب  .

قاعدة لتحديد شحنة الحمض الاميني :

-إذا كان  الوسط اكبر من  الحمض الاميني فان الوسط قاعدي و منه يكون الحمض الاميني ذو شحنة سالبة نتيجة تأين الوظيفة الكربوكسيلية .(سلوك حمض).

-إذا كان  الوسط اقل من  الحمض الاميني فان الوسط حامضي و منه يكون الحمض الاميني ذو شحنة موجبة نتيجة تأين الوظيفة القاعدية .(سلوك قاعدة).

-إذا كان  الوسط يساوي من  الحمض الاميني فان الوسط معتدل و منه يكون الحمض الاميني ذو شحنة معدومة نتيجة تأين الوظيفتين القاعدية و  الكربوكسيلية  معا.(سلوك حمقلي).

تشكل الرابطة الببتيدية :

- ترتبط الاحماض الامينية المتتالية في السلسلة الببتيدية بروابط ببتيدية تنشأ من تفاعل مجموعة الكربوكسيل للحمض الاميني مع مجموعة الامين لحمض اميني اخر و خروج جزيئة ماء بينهما .

-تحتوي السلسلة الببتيدية على مجموعة امين  حرة في بداية السلسلة الببتيدية تدعى الطرف الاميني و تكتب من جهة اليسار حيث تبدأ قراءة السلسلة الببتيدية دائما من هذا الطرف الاميني 

بينما تحتوي من جهة  اليمين على مجموعة كربوكسيل  حرة  تنتهي بها السلسلة الببتيدية تدعى الطرف الكربوكسيلي .

قيم  الاحماض الأمينية : 

	الحمض الأميني			الحمض الاميني
	ميثيونين			فالين
	سيرين			غليسين
	تريونين			هستيدين
	سيستيين			ح اسباراتيك
	تيروزين			ألانين
	اسبارجين			لوسين
	غلوتامين			إيزولوسين
	ح الغلوتاميك			برولين
	ليزين			فينيل ألانين
	أرجنين			تربتوفان

الصيغ الكيميائية موضحة في الصورة .

الجهاز موضح في الصورة

يمكن تمثيل البنية الفراغية للبروتينات بواسطة برنامج ال  بعدة نماذج نذكر منها :

    -نموذج العود

    -نموذج الكرة و العود

   -النموذج المكدس

   -نموذج الشريط

برنامج راستوب  هو أحد البرامج المستعملة في عرض و دراسة البنية الفراغية للجزيئات الحيوية و خاصة منها البروتينات 

    - يسمح لنا بتحدبد مواقع الاحماض الأمينية داخل البنية الفراغية و ربط العلاقة بين موقع الحمض الأميني و البنية الفراغية 

    - يسمح لنا باجراء دراسة مفصلة لبنية البروتين .

    - يسمح بتحديد الموقع الفعال و طريقة ارتباط البروتين أو الانزيم بمادة التفاعل .