پروتئین ها

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
پروتئین ها
پروتئین ها از نقطه نظر شیمیایی پیچیده ترین ساختار و کاراترین عملکرد را در بین مولکول های شناخته شده دارند.شاید شگفت اور نباشد که در نظر بگیریم ساختار و فعالیت هر پروتئین طی مـیـلـیـاردها سال ازتاریخ تکامل توسعه یافته و به خوبی سازش یافته است .پروتئین ها از لحاظ سـاخـتـاری مـتـنـوع تـریـن مـاکـرومـولـکـول هـا در سـلول هستند.هر چند دامنه ی تعداد
امـیـنـواسـیـد هـای پـروتـئـیـن هـا از حـدود 30 امـینواسید تا بیش از 10000امینواسید متفاوت اسـت،امـا اکـثـر پـروتئین ها بین 50تا 2000امینواسید دارند.پروتئین ها می توانند کروی یا رشته ای باشند.انها می توانند ساختارهای طناب مانند،صفحه مانند،حلقوی و یا کروی ایجاد نمایند.


تعیین ساختار پروتئین اغلب با تعیین توالی امینواسیدهای ان اغاز می شود.این عمل به چند روش قابل انجام است.برای سال های زیادی توالی پروتئین به وسیله ی انالیز مستقیم امینواسیدها در پروتئین خالص شده انجام می شد .اولین پروتئینی که توالی امینواسیدهای ان مشخص گردید،هورمون انسولین بود که توالی ان در سال 1955منتشرگردید،امروزه می توانیم ترتیب امینواسیدهادر پروتئین را بسیار اسان ترواز طریق تعیین توالی ژن رمز کننده ی ان،تعیین کنیم.به محض اینکه توالی نوکلئوتیدها در DNAای که پروتئین مورد نظر را رمز گذاری می کند،مشخص گردیدمی توان به کمک رمز های ژنتیکی ، از روی توالی نوکلئوتیدی ،توالی امینواسیدها هم را به دست اورد .توالی امینواسیدی میلیون ها پروتئین هم اکنون با این روش مشخص گردیده و به صورت بانک داده (databases) الکترونیکی گسترده ،جمع اوری شده است و این امکان را برای کاربر فراهم کرده است تا توالی امینواسیدی هر پروتئین را فورا به دست اورد.


هرچند تمام اطلاعات موردنیاز برای تا خوردگی یک زنجیره ی پلی پپتیدی در توالی آمینواسیدی ان نهفته است اما هنوز نمی توانیم،جزئیات کنفورماسیون سه بعدی پروتئین (ارایش فضایی اتم های ان )را بااستفاده ی تنها از توالی ان با اطمینان پیش بینی کنیم.در حال حاضر تنها راه برای کشف الگوی دقیق تاخوردگی پروتئین ها انجام ازمایش با استفاده از کریستالوگرافی اشعه x یا با روش اسپکتروسکوپی رزونانس مغناطیسی هسته ای می باشد. که تاکنون ساختار حدود 20000 پروتئین مختلف به طور کامل با این تکنیک ها برسی شده است.اکثر انها ساختار سه بعدی منحصربه فردی دارند که بسیار پیچیده و نامنظم بود.


اگر هر کدام ازشما علاقه مند بودید که بدانید روش های کریستالوگرافی و اسپکتروسکوپی رزونانس چیست ،من حتما در پست های بعدی برای شما این روش هارو توضیح خواهم داد .
 

ch3oh

عضو جدید
sسلام
مگه پروتیین ها فلکسیبل نیستند؟ پس چجوری کانفورماسیون مشخص براش تعیین میشه؟ طیف nmr شون انقدر شلوغ میشه که نمیشه تفسیر کرد یعنی ساختار سه بعدی مشخصی نمیده
 

bid-majnoon

عضو جدید
sسلام
مگه پروتیین ها فلکسیبل نیستند؟ پس چجوری کانفورماسیون مشخص براش تعیین میشه؟ طیف nmr شون انقدر شلوغ میشه که نمیشه تفسیر کرد یعنی ساختار سه بعدی مشخصی نمیده

تا جایی که من می دونم کانفورمیشن مشخصی دارن، مگه اینکه تحت شرایطی کانفورمیشن تغییر کنه. توی این یه مورد سلولی خیلی بهتر از بیوشیمی توضیح میده براتون.
مثلا در مورد پروتئین های کانالی که به طور عادی بسته اند، اتصال پروتئین به یه ماده باعث تغییر کانفورمیشن اون و در نتیجه باز شدن کانال میشه.
در مورد طیف nmr شاید خلوص پروتئین مشکلی داشته یا پروتئین دچار شکستگی شده. چون ترکیب آمینواسیدها و بار کلی پروتئین روی نتیجه تاثیرگذاره.
 

Persia1

مدیر تالار زبان انگلیسی
مدیر تالار

با انواع مختلف پروتئین‌ها آشنا شوید​


با انواع مختلف پروتئین‌ها آشنا شوید

پروتئین‌ها گروهی از درشت مولکول‌ها هستند که پلیمر نیز محسوب می‌شوند، یعنی از توالی واحد‌هایی کمابیش یکسان به نام آمینواسید‌ها (مونومر‌های پروتئین‌ها) ساخته شده‌اند که طیف بسیار وسیعی از مواد را شامل می‌‌شود.
فهرست مطالب این نوشته

انواع پروتئین‌ها

پروتئین‌ها را به علت ساختار پلیمری می‌توان شبیه الفبا و جمله دانست؛ چراکه الفبا با داشتن 32 حرف، بیشمار کلمه ایجاد می‌کند. پروتئین ها نیز دارای 20 نوع مونومر هستند و با تغییر در ترتیب و تعداد آنها، هزاران هزار پروتئین ساخته می‌شود. شیوه‌ پیوستن آمینواسید‌ها به هم نیز اینگونه است که دو مونومر در کنار هم قرار می‌گیرند و یکی از آنها +H و دیگری -OH می‌دهد. از این طریق پیوند میسر شده و یک مولکول آب آزاد می‌شود؛ لازم به ذکر است که به این نوع از واکنش‌ها «سنتز آبدهی» می‌گویند.
Amino Acid



ساختار عمومی آمینواسید‌ها که همگی در بخش R با هم تفاوت دارند. تا به حال در طبیعت حدود 500 نوع آمینواسید شناخته شده ولی تنها 20 نوع آمینواسید در ساختار پروتئین‌ها استفاده می‌شود.
Peptide-bond


در شکل بالا نیز شیوه‌ تولید پروتئین‌ها به روش سنتز آبدهی را می‌بینیم. به پیوندی که بین دو آمینواسید به این شیوه ایجاد می‌شود «پیوند پپتیدی» می‌گویند.

انواع پروتئین‌ها​

1- پروتئین‌ها می‌توانند به عنوان منبع و ذخیره کننده انرژی و ماده به کار روند؛ مانند پروتئین موجود در سفیده تخم مرغ که «آلبومین» نام دارد. آلبومین موجود در این قسمت دارای چند نوع است، که بخش اعظم آن اوآلبومین بوده و 55% از آن را شامل می‌شود و در مقابل کونآلبومین با حدود 700 آمینواسید حدود 13% کل پروتئین‌ها را تشکیل می‌دهد. نمونه‌ دیگر از این نوع عملکرد در پروتئین‌ها مربوط به کازئین، پروتئین شیر است که دارای فسفر نیز هست. این پروتئین خاصیت چسبندگی نیز دارد.


Ovalbumin
در شکل سمت راست ساختار یک اوآلبومین و در شکل سمت چپ ساختار یک کونآلبومین را می‌بینیم.
شیر و تخم مرغ منابع مهمی از پروتئین‌های ذخیره‌ای هستند.
2- پروتئین‌ها می توانند پِیکِ شیمیایی باشند؛ یعنی پیامی را در بدن جانوران منتقل کنند. آنها می تواند این کار را به عنوان هورمون انجام دهند، مانند هورمون «گرلین» که دارای 28 آمینواسید است، از سلول های اِپسیلون جزایر لانگرهانس پانکراس ترشح می شود و ایجاد کننده‌ حس گرسنگی محسوب می‌شود.
از دیگر پروتئین‌های اینگونه می‌توان به هورمون های تیروئیدی، یعنی تیروکسن (T4) و تری یدو تیرونین (T3) اشاره داشت که محرک رشد اندام ها و بافت‌های مختلف بدن به حساب می‌آیند و موجب رشد مغز، ماهیچه‌ها، استخوان‌های دراز و... می‌شوند.
Tyrosine



شکل T3 و T4 و آمینواسید تیروزین به ترتیب از راست به چپ
3- پروتئین‌ها می‌توانند نقش استحکامی داشته باشند، مانند رشته‌های کُلاژِن که در استخوان‌ها وغضروف‌ها چنین نقشی را ایفا می‌کنند و یا پروتئین توبولین که سازنده ریزلوله یا میکروتوبول‌های درون سلول هستند. میکروتوبول‌ها سازنده‌ چارچوب کلی سلول ها و عامل استحکام آنها هستند و همچنین در تقسیم سلول‌ها نیز از اهمیت خاصی برخور دارند.
Collagen
در سمت چپ رشته های کلاژن و در راست میکروتوبول‌ها را به رنگ سبز می‌بینیم.



ساختار سه بعدی توبولین
4- پروتئین‌ها می‌توانند نقش انقباض شونده را بر عهده داشته باشند، مانند رشته‌های موجود در ماهیچه‌ها که در نبود آن‌ها حرکت سخت و حتی غیر ممکن می‌شد. این پروتئین‌ها سه نوع اَکتین، میوزین و تیتین را شامل می‌شوند. این سه نوع پروتئین درون واحد هایی انقباضی به نام سارکومر قرار دارند و با آزاد شدن یون کلسیم در سلول منقبض شده در هم فرو می‌روند و رشته های تیتین پیچ و تاب می‌خورند.
مکانیسم آزاد شدن کلسیم که از شبکه‌ سارکوپلاسمی (شبکه آندوپلاسمی صاف در سلول های ماهیچه ای) رخ می دهد در پی انتقال پیام عصبی از آکسون نورون حرکتی به سلول ماهیچه ای (میون) به وقوع می‌پیوندد. هر سلول ماهیچه‌ای صدها واحد انقباضی دارد.
Sarcomere



در شکل یک واحد انقباضی (سارکومر) می‌بینیم که در نتیجه مصرف ATP (سوخت رایج سلول) در خود فرو می‌رود. در زیر میکروسکوپ این واحد‌ها به شکل مخطط دیده می‌شوند.
5- پروتئین‌ها می‌توانند نقش دفاعی داشته باشند، مانند پروتئین‌هایی اختصاصی به نام پادتن که در راستای مبارزه با عوامل بیگانه تولید می‌شوند و سِلاح‌های این عوامل بیگانه آسیب‌رسان را با چسبیدن به سطح‌شان بی‌اثر می‌کنند. نوع دیگری از پروتئین‌ها که نقش دفاعی دارند، پروتئین های مکمل هستند که دفاع غیر اختصاصی بدن را کامل می کنند.
این پروتئین‌ها توسط ماکروفاژ‌ها (نوعی گولبول سفید از نوع گرانولوسیت)، سلول‌های کبدی و سلول‌های پوششی روده تولید می شوند و در خون به صورت غیرفعال در حرکت هستند و به محض برخورد با یک میکروب کنار هم جمع شده و منافذی بر روی غشای آن ایجاد می‌کنند که در نتیجه این امر میکروب از بین می‌رود.
در شکل سمت چپ گروهی از پروتئین‌های مکمل را می‌بینیم که در حال تخریب یک میکروب هستند و در شکل سمت راست چند پادتن متصل به یک باکتری را می‌بینیم.

6- برخی دیگر از پروتئین‌ها موادی خاص را منتقل می‌کنند، مانند هموگلوبین که درون گولبول‌های قرمز قرار دارد و در مجاورت شش‌ها با اکسیژن ترکیب شده و در مجاورت مویرگ بافت‌ها اکسیژن را آزاد می کند، به این ترتیب اکسیژن رسانی به همه‌ی سلول‌های بدن انجام می‌شود. پروتئین دیگری که با اکسیژن سروکار دارد میوگلوبین نامگذاری شده و معمولاً در بافت ماهیچه‌ای مستقر است. این نوع پروتئین اکسیژن را ذخیره می‌کند تا در صورت کمبود آن را آزاد کند. نیاز به چنین ماده‌ای در پرندگان ملموس‌تر است، علت این امر نیز در پروازهای طولانی مدتی که آنها انجام می‌دهند و کمبود اکسیژن در ارتفاعات خلاصه می‌شود.
Hemoglobin
در شکل ساختار یک هموگلوبین در سمت راست و کل یک هموگلوبین در سمت چپ دیده می‌شود که دارای 4 رشته پروتئینی، شامل دو رشته آلفا و دو رشته بتا است.
7- آنزیم‌ها آخرین و در عین حال مهم‌ترین گروه از پروتئین‌ها هستند. شاید مشهورترین آنزیمی که می توان از آن نام برد، آنزیم موجود در پودرهای لباسشویی است که مواد مختلفی مثل چربی‌ها، قند‌ها، پروتئین‌ها و ... را از روی پوشاک مختلف تجزیه و حذف می‌کند و یا آنزیم کاتالاز که با تجزیه آب اُکسیژنه (هیدروژن پراُکسید) به آب و اکسیژن در سلول های جگر، این اندام را از تجزیه نجات می‌دهد. توجه داشته باشید که تنها یک مولکول کاتالاز در مدت 1 ثانیه 100.000 هزار مولکول هیدروژن پراکسید را تجزیه می کند، به همین جهت از آن در ساخت اسفنج استفاده می شود زیرا یکی از فرآورده‌های آن اکسیژن است.
Catalase



ساختار آنزیم کاتالاز که دارای 4 رشته پروتئینی او 500 آمینواسید است. این سلول در اغلب موجودات فعالیت دارد و از تخریب سلول‌ها به ویژه لیپید موجود در آن‌ها جلوگیری می‌کند.
همانطور که مشاهده می‌کنید انواعی از پروتئین‌ها نقش و کار‌های متنوعی را در سلول بر عهده دارند و به یقین می‌توان گفت که دنیای زنده بدون وجود پروتئین ها هرگز نمی‌توانست به حیات خود ادامه دهد.
 
Similar threads
Thread starter عنوان تالار پاسخ ها تاریخ
م کمک برای ساخت پودر پروتئین زیست شناسی 1

Similar threads

بالا