آموزشبیولوژی تخصصی
موضوعات داغ

آمینواسیدها

پروتئین ‌ها فراوان ‌ترین و از نظر وظایفی که بر عهده دارند متنوع ترین مولکولهای موجود در سیستم های حیاتی می باشند.

بدون تردید تمامی روندهای حیاتی به این دسته از مولکول‌ها وابسته هستند. پروتئین ها وظایف بسیار متنوعی را در ارگانیسم ها بر عهده دارند؛ برای مثال:

1- اکثر آنزیم ها، پروتئین هستند و در فرآیند های متابولیسمی دخالت می نمایند.

2- انتقال و ذخيره بعضی از مولکول‌ها و يون‌ها (برای مثال هموگلوبین اکسیژن و آلبومین یون ‌های مس را در خون حمل     می‌نماید)

3- سیستم دفاع ایمنی بدن از پروتئین‌هایی مثل آنتی‌بادی‌ها تشکیل شده است که بدن را در مقابل عوامل بیماریزا محافظت می‌کند.

4- بعضی از هورمون ها مثل انسولین و هورمون رشد که نقش تنظیم متابولیسم را بر عهده دارند دارای ساختمان پروتئینی هستند. بعلاوه گیرنده هورمون ها نیز از جنس پروتئین است.

5- کنترل بیان ژن بوسیله ترکیبات فعال کننده و مهار کننده و دیگر تنظيم کننده های بیان ژن صورت می‌گیرد که دارای ساختمان پروتئینی هستند.

6- پروتئین های انقباضی در عضله، تحرک موجود زنده را امکان پذیر می سازد در عین حال پروتئین ها سازنده اسکلت سلولی هستند که موجب استحکام و شکل گیری سلول می گردند. در استخوان، پروتئین کلاژن چارچوبی را برای رسوب کریستال های فسفات کلسیم فراهم می‌کند.

تمامی پروتئین ها پلیمرهایی از اسیدهای آمینه هستند.

ساختمان اسید آمینه ها: گرچه بیش از 300 نوع مختلف از اسیدهای آمینه در طبیعت یافت شده است اما فقط 20 عدد از آنها در ساخت پروتئین های سلولی مشارکت می‌نمایند.

ساختمان: هر اسید آمینه (به جز پرولین) از یک گروه کربوکسیل(COOH-)، یک گروه آمین(NH2-)، یک اتم هیدروژن ویک زنجيرة جانبی(گروه R) که در مورد هر اسید آمینه متفاوت است تشکیل شده است. تمام این گروه ها به یک اتم کربن (بنام کربن آلفا) متصل هستند.

در pH فیزیولوژیک (4/7) گروه کربوکسیل اسیدهای آمینه یونیزه و دارای بار منفی است (-COO) در حالیکه گروه آمین پروتونه و دارای بار مثبت (3+NH) می باشد، اما وقتی اسید آمینه ها در ساختمان پروتئین قرار می گیرند گروه های کربوکسیل و آمین آنها درگیر پیوند پپتیدی می شوند در نتیجه قادر به دخالت در واکنش های شیمیائی (به جز تشکیل پیوند هیدروژنی) نمی‌باشند.

بنابراین زنجیره جانبی تعیین‌کننده نقش یک اسید آمینه در یک پروتئین می‌باشد، پس منطقی است که اسید آمینه ها را بر اساس زنجیره جانبی شان تقسیم بندی نمائیم؛

1- اسید آمینه های با زنجیره جانبی غیر قطبی؛

     زنجیره جانبی این اسید آمینه های خاصیت چربی دوست دارند و قادر به گرفتن با آزاد کردن پروتون و با تشکیل پیوند هیدروژنی یا یونی نمی باشند، بنابراین فقط قادر به مشارکت در پیوندهای هیدروفوبیک هستند.

2-اسید آمینه های دارای زنجيره جانبی قطبی و بدون بار؛ زنجیره جانبی این اسید آمینه ها دارای گروه های قطبی  بدون بار هستند. گرچه زنجیره جانبی بعضی از آنها مثل سیستئین و تیروزین قادر است در pH‌های شديداً قلیائی یک پروتون از دست بدهد و باردار گردد.

سرین، ترئونین و تیروزین دارای زنجیره های جانبی حاوی گروه هیدروکسیل هستند؛ بنابراین قطبی می باشند و قادر به مشارکت در ایجاد پیوند هیدروژنی خواهند بود. در زنجیره جانبي آسپارژین و گلوتامین گروه کربونیل و گروه آمید هر دو وجود دارد؛ بنابراین می توانند در ایجاد پیوند هیدروژنی مشارکت نمایند.

اسید آمینه های دارای زنجیره جانبی غير قطبی و یا قطبی اما بدون بار در pH فیزیولوژیک دارای بار خالص صفر هستند.

3- اسید آمینه های دارای زنجیره جانبی اسیدی؛

آسپارتیک اسید و گلوتامیک اسید، اسید آمینه هایی هستند که در زنجیره جانبی آنها گروه کربوکسیل وجود دارد و بنابراین دهنده پروتون محسوب می گردند.

گروه کربوکسیل زنجیره جانبی این دو اسید آمینه در pH فیزیولوژیک در حالت یونیزه قرار دارد و حاوی بار منفی است به همین علت این دو اسید آمینه آسپارتات و گلوتامات گفته می‌شود تا نشان ‌دهنده یونیزه بودن آنها در pH فیزیولوزیک باشد.

4- اسید آمینه های دارای زنجیره جانبی بازی؛

این اسید آمینه ها در زنجيره جانبی خود دارای گروه آمین هستند. گروه آمین موجود در زنجیره جانبی اسید آمینه لیزین و آرژنین در pH فیزیولوژیک پروتون جذب می‌کند و بنابراین دارای بار مثبت می‌باشد، اما هیستیدین خاصیت بازی ضعیفی از خود نشان می‌دهد و بار کل مولکول در pH فيزيولوزیک در صورت آزاد بودن اسید آمینه صفر می‌باشد. درحالیکه وقتی هیستیدین در ساختمان پروتئین قرار گرفته باشد، زنجيرة جانبی آن ممکن است بسته به محیط یونی که بوسیله زنجیره پروتئین در اطراف آن ایجاد می‌شود، دارای بار مثبت یا بدون بار باشد، این خصوصیت تأثیر سرنوشت سازی روی نقشی که هیستیدین در عملکرد پروتئین هایی مثل هموگلوبین ایفا می‌کند، دارد.

https://i2.wp.com/www.compoundchem.com/wp-content/uploads/2014/09/20-Common-Amino-Acids-v3.png

نمایش بیشتر

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا