المحتوى
- إنتاج البروتين من الأحماض الأمينية
- ببتيد الرابطة بين الأحماض الأمينية
- سلاسل جانبية من الأحماض الأمينية
- ترتيب الأحماض الأمينية والبروتين للطي
- سلاسل جانبية وقابلة للطي
- عدد مجموعات الأحماض الأمينية
تسمى السلاسل الطويلة ، أو البوليمرات ، للأحماض الأمينية البروتينات (على الرغم من أن البروتينات لا تحتاج إلى أن تكون أحماض أمينية حصرية). ترتبط الأحماض الأمينية بما يسمى "روابط الببتيد". يتم تحديد ترتيب الأحماض الأمينية بترتيب النيوكليوتيدات ("الأبجدية الوراثية") في جين الحمض النووي ، والتي بدورها تحدد كيفية طي البروتين ووظائفه.
إنتاج البروتين من الأحماض الأمينية
تبدأ عملية ربط الأحماض الأمينية بالبروتينات في نواة الخلية. يتم إنشاء Messenger RNA (مرنا) للجين باستخدام امتداد من الحمض النووي كقالب. ثم ينتقل الرنا المرسال خارج النواة إلى مصنعي البروتين المسمى "ريبوزومات". وهذا هو المكان الذي يصنع فيه البروتين. في الريبوسومات ، نقل الحمض النووي الريبي (الحمض الريبي النووي النقال) ثم العصي الأحماض الأمينية على مرنا. في الأساس يستخدم مرنا كقالب لبناء البروتين.
ببتيد الرابطة بين الأحماض الأمينية
يتم ربط الأحماض الأمينية وجها لوجه في البوليمرات الخطية الطويلة. على وجه التحديد ، ترتبط مجموعة حمض الكربوكسيل (-CO) لأحد الأحماض الأمينية بالمجموعة الأمينية (-NH) من المجموعة التالية. تسمى هذه الرابطة "رابطة الببتيد". وتسمى هذه السلاسل من الأحماض الأمينية "ببتيد".
سلاسل جانبية من الأحماض الأمينية
تحتوي الأحماض الأمينية على سلاسل جانبية متصلة بذرة الكربون المركزية. هذه السلاسل الجانبية لها خصائص (الربط) الإلكتروستاتية المختلفة. هذا مهم في كيفية طي البروتين الخطي في البداية عند إطلاقه من قالب مرنا.
ترتيب الأحماض الأمينية والبروتين للطي
يتم تحديد شكل البروتين بواسطة تسلسل الأحماض الأمينية. تسمح الروابط في سلسلة طويلة من البولي ببتيد بالتناوب الحر للذرات ، مما يعطي العمود الفقري للبروتين مرونة كبيرة. ومع ذلك ، فإن معظم سلاسل polypeptide تتحول إلى شكل واحد فقط ، ومعظمها يفعل ذلك تلقائيًا.
سلاسل جانبية وقابلة للطي
يتم تحديد الطي حسب ترتيب السلاسل الجانبية للأحماض الأمينية. تتفاعل هذه السلاسل الجانبية مع كل من الماء الموجود في الخلية. تميل السلاسل الجانبية القطبية إلى الالتفاف لمواجهة الماء. تتحول السلاسل الجانبية غير القطبية إلى وسط كرة البروتين ، كونها مسعورة (ماء مغمور). وبالتالي فإن توزيع المواقع القطبية وغير القطبية هو أحد أهم العوامل التي تحكم طي البروتين.
عدد مجموعات الأحماض الأمينية
20 الأحماض الأمينية تستخدم لصنع البروتينات. في حين أن هناك 20 ^ ن ببتيد مختلفة طولها أحماض أمينية طويلة ، فإن جزءًا صغيرًا جدًا من البروتينات الناتجة يكون مستقرًا. سيكون لمعظم الأشكال العديد من مستويات الطاقة شبه المكافئة. لتكون قادرة على تغيير الشكل بسهولة لتبني مستوى طاقة مختلف ، فإنها لن تكون مستقرة بما يكفي لتكون مفيدة للكائن الحي. يمكن للحمض الأميني في المكان الخطأ أن يجعل البروتين عديم الفائدة. لذلك ، فإن معظم الطفرات في الحمض النووي لا تفيد الكائن الحي. فقط من خلال كمية هائلة من التجربة والخطأ تطورت البروتينات المفيدة.