• بازدید : 56 views
  • بدون نظر
این فایل در ۶صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

مولکولهایی  که  توسط  سلولهای  زنده  ساخته  می شوند  اغلب  مولکول های  درشتی  هستند  که به علت ایفای  نقش 
بیولوژیکی به آنها بیو پلیمر می گویند مانند: پروتئینها.
پروتئینها بیو پلیمرهایی هستند که واحد سازنده ی  مولکول  آنها  اسیدهای آمینه است. از نظر شیمیایی  اسیدهای  آمینه
ترکیبات آلی هستند که در ساختمان آنها حداقل یک عامل کربوکسیل  و یک  عامل آمین  وجود  دارد. اگرعامل آمین  و
کربوکسیل بر روی اولین کربن مولکول قرار گرفته  باشند، آنها را آلفا  آمینو اسید  می گویند. از هیدرولیز پروتئینهای 
بدن حدود ۲۱ اسید آمینه مختلف به دست می آید که همه از نوع آلفا هستند. 
یونیزاسیون اسیدهای آمینه:

هر ماده ای که یونیزه شود و پروتون ( H ) آزاد کند، اسید  است و اگر پروتون بگیرد، باز است. در مایعات بدن عامل 

 کربوکسیل اسیدهای آمینه با از دادن پروتون به صورت یون ( -Coo ) و عامل آمین آنها با گرفتن پروتون به صورت  

یون ( -NH ) در می آیند.

در مجاورت اسیدهای قوی فرم دو یونی اسید آمینه به هم می خورد  و  با  جذب  پروتون  بار مثبت  به  خود  می گیرد   

( کاتیون می شود) ولی در مجاورت بازهای قوی با  دادن  پروتون بار منفی  به  خود  می گیرد (آنیون می شود).  پس  

اسیدهای آمینه در PHهای بالا بار منفی و در PH های پایین بار مثبت دارند  و در هر کدام  از این  دو  حالت  اگر در   

مدار الکتریکی قرار گیرند بر حسب باری که دارند به طرف یکی از قطبها کشیده می شوند. هراسید آمینه فقط در PH 

معینی به یک اندازه بار مثبت و بار منفی دارد و در مجموع از نظر الکتریکی خنثی است که به آن PH ایزو الکتریک  

می گویند. اسیدهای آمینه در PH ایزوالکتریک به سمت هیچیک از قطبهای الکتریکی کشیده نمیشوند و دارای کمترین

درجه ی حلالیت هستند. 

ایزومری در اسیدهای آمینه:

به استثنای گلسسین، تمام اسیدهای آمینه  حداقل  یک  کربن  نا قرینه  در ساختمان  خود  دارند  و  بر نور پلاریزه  اثر 

می گذارند. اسید آمینه هایی که نور پلاریزه را به راست منحرف می کنند با علامت (+) و آنهای که نور پلاریزه را به 

چپ منحرف می کنند با علامت ( – )  مشخص می شوند. 
اسیدهای آمینه ضروری:

اسید آمینه هایی که بدن قادر به ساختن آنها نیست و لازم است از طریق رژیم غذایی وارد بدن  شوند، ۹ عدد هستند  که 

به آنها اسید آمینه های ضروری می گویند. اسید آمینه هایی که به وسیله بدن ساخته می شوند و لازم نیست که  حتما  از 

طریق مواد غذایی به بدن برسند ۱۱ عدد هستند که به آنها  اسید آمینه های ضروری می گویند.

در میان اسیدهای آمینه آرژنین و هیستیدین در دوران کودکی از اسید آمینه های ضروری به شمارمی روند ولی بعد از 

سن بلوغ در بدن ساخته می شوند.

پروتئین ها:

نام پروتئین از کلمه یونانی ( proteios ) به معنی مهمترین گرفته شده است. در واقع پروتئینها مهمترین دسته  از مواد 

بیوشیمیایی بدن جانداران هستند. پروتئینها از اتصال اسیدهای آمینه به وسیله پیوند پپتیدی  به یکدیگر تشکیل می شوند.

پیوند پپتیدی از اتصال گروه کربوکسیل یک اسد آمینه با گروه اسید آمینه دیگر به وجود  می آید. اگر دو اسید  آمینه  با 

یکدیگر پیوند پپتیدی تشکیل دهند ترکیب به دست آمده را دی پپتید و چنانچه تعداد اسیدهای آمینه  از ۲ تا ۱۰ عدد  باشد 

ترکیب حاصل را الیگوپپتید می نامند و اگر تعداد اسیدها از ۱۰ تا ۵۰ باشد ترکیب را پلی پپتید می گویند. ترکیباتی  که 

تعداد اسید آمینه های آن از ۵۰ بیشتر و وزن مولکولی آنها از ۵۰۰۰ تجاوز کند  اصطلاحا  پروتئین  نامیده  می شوند.

در تشکیل پیوندهای پپتیدی ریشه ( R ) اسیدهای  آمینه  دخالت  ندارد  و  فقط  کربن  و عوامل  کربوکسیل  و آمین  از 

اسیدهای آمینه شرکت می کنند و این باعث می شود که تمام پروتئینها استخوان  بندی  مشابهی  داشته  باشند  که  به  آن 

( Backbone ) می گویند.هر زنجیر پپتیدی شامل یک  عامل آلفا- آمین  آزاد ( NH  -) و یک  عامل  آلفا- کربوکسیل 

آزاد ( CooH- ) است که متعلق به اولین و آخرین اسید آمینه های زنجیر هستند.

ساختمان پروتئین ها:

اختلاف پروتئینها با  یکدیگر در تعداد  اسیدهای  آمینه، نوع  اسیدهای  آمینه  و  ترتیب  قرار گرفتن  آنها  در ساختمان 

پروتئینی است. تعداد اسیدهای آمینه و ترتیب قرارگرفتن آنها برای هرپروتئین ثابت ومخصوص است. همین مشخصات 

سبب می شود که هر پروتئین ساختمان فضایی خاصی داشته و به صورت یکی از جهار نوع ساختمان زیر باشد. 
ساختمان اول: به هم پیوستن اسیدهای آمینه و تشکیل زنجیره ی پلی پپتیدی را  ساختمان  اول  پروتئین  می نامند. مانند 

انسولین که هورمون تنظیم کننده قند خون است  و از دو زنجیره ی  پلی پپتیدی B و A ساخته شده است. زنجیره ی A 

از اتصا ل ۲۱ اسید آمینه و زنجیره ی B از اتصا ل ۳۰ اسید آمینه تشکیل یافته است. این دو زنجیره به وسیله دو پیوند 

دی سولفید (-S-S-  ) به یکدیگر متصل هستند.

ساختمان دوم: در ساختمان دوم، زنجیره ی  پلی پپتیدی  حول  یک  محور فرضی  چرخش  نموده  و ساختمان  فضایی 

مارپیچ ( Helix ) پیدا می کند. پیوندهای هیدروژنی که بین عامل – C – از یک پیوند پپتیدی و – N – از پیوند  پپتیدی 

دیگر تشکیل می شوند سبب ایجاد و استحکام ساختمان دوم می گردند. کلاژن که ترکیب اصلی بافت پیوندی است و در 

پوست، تاندونها، مفاصل و قرینه چشم یافت می شود دارای ساختمان دوم است.

ساختمان سوم: طویل شدن  زنجیر پپتیدی  و  وجود  اسید آمینه  پرولین  سبب  خمیدگیهایی  در زنجیر می شود  که  در 

مجموع پروتئین ساختمان کروی ( گلبولر) به خود می گیرد. خمیدگی  در قسمتهای  مختلف  یک  زنجیر سبب  نزدیک 

شدن گروههای جانبی ( R ) و تشکیل پیوندهای  ضعیف  یونی، هیدروژنی، هیدروفوبی  و  پیوند کووالانت دی سولفید 

می شود و به ساختمان سوم پروتئین پایداری بیشتر می دهد. میوگلوبین که پروتئین رنگی با حلقه هم  Heme  است  و 

انتقال اکسیژن در عضلات پستانداران را بر عهده دارد از یک زنجیره پپتیدی با ساختمان سوم تشکیل یافته است.

ساختمان چهارم: هنگامی که  دو  یا  چند  زنجیره ی  پلی پپتیدی  با  ساختمان  سوم ( گلبولر) به  یکدیگر متصل  شوند 

مولکول پروتئین ساختمان فضایی نوینی به خود می گیرد که به آن ساختمان چهارم پروتئین می گویند. مانند هموگلوبین 

که از چهار زنجیره ی پلی پپتیدی تشکیل یافته است.

طبقه بندی پروتئین ها:

پروتئینهای ساده: پروتئینهای ساده از زنجیره های پلی پپتیدی تشکیل  یافته اند و از هیدرولیز آنها ( به وسیله اسیدها و 

آنزیم ها ) فقط انواع اسیدهای آمینه حاصل می شود و به چند دسته زیر تقسیم می شود:

۱- آلبومین ها: محلول در آب هستند، نسبت به سایر پروتئین ها سبک ترند. از مهمترین آنها  می توان  آلبومین  سرم، 

لاکتوآلبومین ( آلبومین شیر)  و اواآلبومین ( آلبومین تخم مرغ ) را نام  برد. آلبومین سرم  در کبد  سنتز می شود. انتقال 

مواد بیو شیمیایی مخصوصا اسیدهای چرب را در خون به عهده دارد.
۲- گلبولین ها: در محلولهای نمکی رقیق حل می شوند. از نظر وزن مولکولی نسبتا  سنگین  هستند. از مهمترین  آنها 

گلبولین های سرم هستند که اغلب آنها در مغز استخوان ساخته می شوند و به دسته a و B و y تقسیم می شوند. 
  
۳- هیستون ها: در آب محلول هستند. در اثر حرارت منعقد نمی شوند. در زنجیر پلی پپتیدی آنها تعداد  اسیدهای  آمینه 

بازی ( لیزین و آرژینین ) زیاد است بنابراین خاصیت بازی دارند. این پروتئینها در هسته سلول  یافت  می شوند  و بار 

مثبت آنها باعث می شود که به اسیدهای نوکلئیک ( DNA ) متصل شوند.

۴- پروتامین ها: در آب حل می شوند. با حرارت منعقد نمی شوند. مانند هیستون ها خاصیت بازی دارند و با اسیدهای 

نوکلئیک ترکیب شده، نوکلئوپروتین تولید می نمایند.

۵- فیبرینوژن: یکی از مهمترین پروتئینهای ساده است  که  نقش  مهمی  در انعقاد  خون  ایفا  می کند. پلاسمای  خون 

فیبرینوژن دارد ولی سرم فاقد آن است.

۶- اسکلروپروتئینها: در تمام  حلالهای  خنثی  و اسید  و بازهای  رقیق  نامحلولند  مانند  کلاژن  که  در زیر پوست، 

غضروفها و قرنیه چشم یافت می شود و ساختمان رشته ای محکمی دارد و کراتین ( Keratin )  که  در مو و ناخن  و 

پشم وجود دارد.   

پروتئینهای مرکب:  پروتئینهای  هستند   که  علاوه  بر زنجیره ی  پلی  پپتیدی  یک  ماده  بیو شیمیایی  غیر پروتئینی

( ریشه پروستتیک ) در ساختمان آنها وجود دارد. ریشه های پروستتیک که به پروتئینها متصل می شوند اغلب  قندها،    

لیپیدها، اسیدهای نوکلئیک و یا مواد رنگین مانند هم ( Heme ) هستند.

۱- گلیکوپروتئینها: جزء پروتئینهای ترکیبی هستند که در ساختمان خود یک یا چند مولکول قندی دارند، مانند آلبومین 

تخم مرغ.

۲- لیپوپروتئینها: از اتصا ل لیپیدها با پروتئینها، مولکولهای درشت لیپو پروتئینها تولید می شوند که درغشاء سلولها و 

پوست وجود دارند. قسمت پروتئینی آنها محلول در آب و قسمت لیپیدی آنها نامحلول در آب  است. این  خاصیت، باعث 

می شود که لیپو پروتئینها نقش مهمی در قابلیت نفوذ انتخابی غشاء سلول دارا باشد.

۳- فسفوپروتئینها: این پروتئینها دارای ریشه پروستتیک فسفات هستند مانند کازئین شیر و ویتلین  تخم مرغ.

۴- نوکلئوپروتئینها: از به هم پیوستن اسیدهای نوکلئیک ( RNA و DNA ) با پروتئینها به  وجود می آیند و در هسته 
سلولها یافت می شوند.

۵- کروموپروتئینها: ریشه  پروستتیک   این   پروتئینهای   ترکیبی   مواد  رنگینی  مانند  هم   Heme  می باشد.  از 

کروموپروتئینها میتوان سیتوکرمها، کاتالازها، پراکسیدازها، میوگلوبین و هموگلوبین که مهمترین آنهاست را نام برد.

دناتوره شدن پروتئینها:

هر پروتئین  دارای  شکل  فضایی  ویژه ای  است  که در آن ایفای نقش بیولوژیکی آن مؤثر است. به هم خوردن شکل 

خاص فضایی پروتئین را دناتوره شدن می گویند. پروتئینهای دناتوره  فعالیت غذایی خود را دست می دهند ولی ارزش 

غذایی آنها محفوظ است. عوامل فیزیکی و شیمیایی متعددی پروتئینها را دناتوره می کنند  مانند حرارت، اشعه های  پر 

انرژی، اسیدها و بازها، حلالهای آلی مثل الکل و فنل، دترجنت ها. عوامل  مذکور با  بر هم  زدن  ساختمان  پروتئینی 

باکتریها فعالیت حیاتی آنها را نیز متوقف می کنند و خاصیت میکرب کشی از خود نشان می دهند.
 
الکتروفورز پروتئین ها:

پروتئینهای محلول همانند اسیدهای آمینه، دو یونی هستند. خاصیت آمفوتری دارند و در PH های  مختلف مقدار و نوع 

بار الکتریکی آنها تغییر می کند. چنانچه محلولی از مخلوط چند پروتئین در PH های مناسب در میدان الکتریکی  قرار 

گیرند هر یک از پروتئینها بر حسب مقدار بار الکتریکی و وزن مولکولی خود با سرعت  متفاوتی  به  سمت  یکی  از 

قطبها حرکت می کنند و از همدیگر فاصله می گیرند. این روش جداسازی پروتئینها را اکتروفورز می گویند.  

عتیقه زیرخاکی گنج