ביוכימיה- חלבונים Flashcards
יחידות הבניין המרכיבות את החלבונים הן
חומצות אמינו
מבנה בסיסי של חומצת אמינו
- קבוצה אמינית
- קבוצה קרבוקסילית
- מימן
- R
מסיסות החומצה האמינית תלויה ב
- שייר R- הידרופובי
- קבוצות הידרוקסיל, קרבוקסיל ואמין- הידרופילי
כמה חומצות אמינו עיקריות יש?
20
גליצין
חומצ האמינו הפשוטה ביותר
מה מאפיין את אלאנין?
השייר הוא מתיל
מה מאפיין את פנילאלנין
מה מאפיין את ציסטאין?
שייר זה מורכב מקבוצת מתילן
(CH2)
הקשורה לקבוצת סולפהידריל
SH; זוהי בעצם קבוצת הידרוקסיל בה הוחלף אטום החמצן באטום גופרית
צוויטריונים
בתמיסה בעלת
PH
ניטרלי חומצות האמינו יוצרות יונים דו- קוטביים הנקראים צוויטריונים
חומצות האמינו ההכרחיות:
- היסטידין,
- איזולוצין
- לויצין
- ליזין
- מתיונין,
- פנילאלנין
- טריאונין,
- טריפטופאן
- וולין
קשר פפטידי
- הוא הקשר שנוצר בין הפחמן (לא אלפא) לחנקן.
- זהו קשר קוולנטי בין שתי חומצות אמינו.
- המאפיין שלו הוא שהוא קשר קשיח שלא מסתובב ולא מאפשר חופש תנועה סביבו.
- תוך כדי יצירת הקשר הפפטידי נפלטת מולקולת מים. לתהליך זה קוראים דה הידרציה.
- אורכו של הקשר הפפטידי 0.13 ננומטר
- קשר פפטידי הוא הקשר שנוצר בין קבוצה קרבוקסילית של מולקולה אחת לקבוצה אמינית של מולקולה שנייה תוך כדי יציאת מים.
מבנה החלבון
חלבון בנוי משרשרת של חומצות אמינו הקשורות בינהן בקשרים פפטידים
קשרים בשרשרת הפפטידית
- הקשר בין החנקן של הקבוצה האמינית לפחמן אלפא
- קשר פסיי- הקשר בין הפחמן אלפא לפחמן הרגיל
מבנה ראשוני של חלבון
- מבנה ראשוני- רצף חומצות האמינו של השרשרת הפוליפפטידית
- כלומר, סוג הקשרים הם קשרים פפטידיים בין כל חומצת אמינו אחד לשנייה
מבנה שניוני
במבנה זה נוצרים קשרי מימן בין חומצות אמינו מסוימות הגורמים לשינוי מרחבי, המקפל את החלבון לשתי צורות עיקריות: סליל אלפא
ומשטח ביתא
קשרי המימן נוצרים ממשיכה חשמלית בין קבוצת
CO
לבין קבוצת
NH
בשלד השרשרת הפוליפפטידית.
כלומר, עדיין קבוצת השייר לא מעורבת
מבנה שלישוני
מבנה תלת מימדי המקנה לחלבון את היכולת לבצע תפקיד ספציפי. מתקבל ע”י פניות וקיפולים שמקורם ממספר סוגים של קשרים בין קבוצות השייר
- קשרי גופרית- קשרים קוולנטיים הנוצרים בנוכחות החומצה האמינית ציסטאין
S-S
קשרים אלה נקראים קשרים דיסולפידים. - קשרי מימן בין קבוצות השייר של החומצה האמינית
- קשרים יונים בין קבוצות השייר של החומצה האמינית, קשרי מלח
- כוחות הידרופוביים- כאשר השיירים הידרופובים הם יצמדו אחד לשני כדי להתרחק מהמים
מבנה רביעוני
מבנה מורכב שמצוי רק בחלק מהחלבונים. יחודו בכך שהוא נוצר ע”י קשרים בין שרשראות פוליפפטידיות שונות היוצרות חלבון אחד משותף. הקשרים הכימיים היוצרים את המבנה השלישוני יוצרים גם את המבנה הרביעוני
הרחבה מבנה שלישוני-
- אינטרקציות שנוצרות בין מבנים שניוניים וכך נוצר המבנה השלישוני: צירוף של המבנים השניוניים והחלקים הלא מבניים של החלבון.
- מבנה תלת מימדי של שרשרת אחת בלבד
- יש לה קצה אן טרמינלי וקצה סי טרמינלי
- חלבון יחסית ארוך אבל הקצוות יחסית קרובים זה לזה בגלל הקיפול.
- קיפול המקרומולקולה למבנה השלישוני הכרחי לצורך פעילותם.
- הכח העיקרי המכתיב את המבנה השלישוני של חלבונים מסיסים, נובע מנטייתן של חומצות אמינו בעלות שיירים הידרופוביים להתרחק ממולקולות הממס. בניגוד למולקולות הידרופיליות, ולכן הן תעדפנה להיות בלב החלבון.
- מבנה שלישוני מיוצר לרב על ידי אינטרקציות לא קוולנטיות הנוצרות בין קבוצות השייר של חומצות האמינו המרוחקות אחת מהשנייה.
איזה קשרים נוצרים בין חומצות האמינו בשרשרת פוליפפטידית בתהליך קיפולו של חלבון?
קשרים שאינם קוולנטים:
יוני
מימן
כוחות הידרופילים והידרופובים
במקרים מעטים- קשרי מימן בין גופרית
קבוצה פרוסטטית-
- מרכיב לא חלבוני, כלומר, אינה מורכבת מחומצות אמינו
- בדרך כלל קשורה בקשר קוולנטי לחלבון
- בעלת תפקיד חשוב לפעילות חלבונים ובעיקר באנזימים
- דוגמה מוכרת קבוצת ההם בהמוגלובין
גליקופרוטאינים
חלבונים שקשורים אליהם סוכרים
ליפופרוטאין
צירוף של חלבון עם ליפידים
דנטורציה
חימום חלבון ושינויי PH גורמים להרס מבנהו המרחבי של החלבון-דנטורציה (קרישה). המבנה הראשוני של החלבון נשמר. חלבון שנקרש מאבד את פעילותו הביולוגית בגלל הרס המבנה המרחבי. הערך התזונתי של החלבון נשמר
שכן ערכו התזונתי קשור למבנה הראשוני, ותפקודו קשור למבנה התלת מימדי
חשיבותו של המבנה המרחבי
למבנה המרחבי תפקיד מרכזי בתכונות ובתפקיד של החלבון. הפעילות הפיזיולוגית הספציפית לכל חלבון נשמרת רק כשהמבנה המרחבי נשמר.