هل البروتينات الكروية قابلة للذوبان؟ (شرح للمبتدئين)


تعتبر البروتينات الكروية التي تسمى أيضًا البروتينات الكروية كروية ، ولها بنية "تشبه الكرة الأرضية". إنها واحدة من أكثر أنواع البروتين شيوعًا. دعونا ننظر في الأمر.

عادة ما تكون البروتينات الكروية قابلة للذوبان في الماء. أنها تشكل الغرويات في الماء. تشير كلمة "غلوبين" تحديدًا إلى تلك البروتينات التي تحتوي على طية غلوبين. نظرًا لأنها متقلبة ، تحتاج البروتينات الكروية إلى ظروف مثالية للغاية للعمل بفعالية.

نظرًا لأن مجموعة متنوعة من التكوينات المعمارية يمكن طيها إلى شكل كروي تقريبًا ، يمكن تصنيف البروتينات الكروية إلى عدد من فئات الطيات. نوع آخر من البروتينات الموجودة هو البروتينات المضطربة والخيطية والغشائية. على عكس البروتينات الكروية ، لا يشكل هذا النوع من البروتينات غروانيات في الماء. دعونا نناقش الحقائق الأخرى.

هل البروتينات الكروية قابلة للذوبان في الماء؟

يتم تعريف البروتينات التي تكون في الغالب كروية ، ولها شكل كروي ، وقابلة للذوبان في الماء بسهولة على أنها بروتينات كروية. دعونا نرى ما إذا كانت قابلة للذوبان.

غالبية البروتينات الكروية قابلة للذوبان في الماء. وهي تتكون من تسلسل غير منتظم للأحماض الأمينية. تساعد القوة الجزيئية الضعيفة على الذوبان في السوائل بسهولة. لديهم شكل دائري من ثلاثة أبعاد بسبب سلاسل البولي ببتيد التي يتم طيها معًا لإعطاء شكل كروي.

الذوبان في الماء مفيد للبروتينات الكروية. بسبب هذه الميزة ، يمكن نقلهم بسهولة إلى منطقة نشاطهم عن طريق إذابتهم في الدم أو أي سوائل أخرى في الجسم. تتمتع هذه البروتينات أيضًا بالقدرة على الذوبان في الأحماض والقواعد المختلفة.

لماذا البروتينات الكروية قابلة للذوبان؟

تتمتع البروتينات الكروية بالقدرة على الذوبان في السوائل بسبب الأحماض الأمينية التي لها ترتيب هيكلي فريد. دعونا نناقش سبب هذا.

البروتينات الكروية قابلة للذوبان بسبب الأحماض الأمينية المحبة للماء الموجودة على سطحها. تم العثور على الأحماض الأمينية الكارهة للماء في عمق التفاعلات التي تحدث على طول السلاسل الجانبية بين المجموعات الكارهة للماء من الأحماض الأمينية. هذه الخاصية الأساسية للبروتينات الكروية تجعلها قابلة للذوبان في الماء.

ذرة الهيدروجين مرتبطة تساهميًا بذرة ذات طبيعة كهرسلبية للغاية ، مثل N أو O أو F ، بحيث يمكنها تكوين اتصال غير تساهمي يعرف باسم الرابطة الهيدروجينية. ترجع قابلية ذوبان البروتينات في وسط سائل في الغالب إلى الروابط الهيدروجينية الموجودة بين المجموعات القطبية على أسطح البروتينات وجزيئات المذيبات.

هل البروتينات الكروية كارهة للماء بطبيعتها؟

تتكدس المجموعات الكارهة للماء معًا لتكوين مجموعات كارهة للماء في الطيات ، بينما توجد المجموعات المحبة للماء في الأعلى. دعونا نكتشف ذلك.

البروتينات الكروية كارهة للماء بطبيعتها لأنها ذات قلب كاره للماء محاط بطبقة محبة للماء خارج السطح الذي يتعامل مع الماء. يحدث التفتت ، مما يتسبب في أن يصبح البروتين في حالة من الفوضى. ولكن في هذه العملية ، يتم الحفاظ على البنية الأساسية للبروتين كما هي.

حقوق الصورة: الهيموجلوبين ويكيميديا

يتم تعريف الطية الثلاثية للبولي ببتيد على أنها المخلفات القطبية التي تُترك مكشوفة بينما يتم إخفاء السلاسل الجانبية ذات السلاسل الجانبية القطبية بعمق داخل المركز. الميوغلوبين ، الأنسولين ، الترانسفيرين ، والهيموغلوبين هي بعض من أفضل الأمثلة المعروفة للبروتينات الكروية التي تحتوي على هذا النوع من المجموعات التي تظهر خاصية كارهة للماء.

ما هي التفاعلات التي تحدث؟

كما هو موضح أعلاه ، حول مواقع الأحماض الأمينية الكارهة للماء والماء في البروتينات الكروية ، فإن التفاعلات فريدة تمامًا.

التفاعلات بين المجموعات الكارهة للماء والمجموعات المحبة للماء حدث. تخلق البقايا غير القطبية المنبعثة من الماء جزيئيًا داخليًا حيث يتم ترسيبها أو إخفاؤها. يُعرف هذا النوع من التأثير بالتأثير المسعور الذي من المتوقع أن يكون له دور كبير في تسهيل هذه العملية.

الذوبان المعزز للبروتينات هو النتيجة الناتجة عن التفاعلات بين جزيئات الماء للمجموعات القطبية والمجموعات القطبية المتصلة بالسطح. قد تشمل وظائفها في جسم الإنسان نقل الأكسجين في الدم ، واستقلاب الجلوكوز ، وتخزين الأكسجين في العضلات ، وتعمل كمحفز في تفاعلات مختلفة في الجسم.

لماذا البروتينات الكروية كارهة للماء؟

الحلزونات عبر الغشاء هي في الغالب كارهة للماء مع توزيع محدد للمخلفات المشحونة إيجابياً. دعونا نناقش السبب وراء الخاصية الكارهة للماء.

التأثير الكارهة للماء ناتج عن تراكم ودفن سطح كاره للماء يقلل من كمية التفاعلات غير المرغوب فيها لهذه المجموعات مع الماء. يُعتقد على نطاق واسع أن هذا هو القوة الدافعة الرئيسية وراء طي سلسلة البولي ببتيد في الشكل الكروي المضغوط.

حقوق الصورة: سندات الببتيد- ويكيميديا

Trans Membrane Hidden Markov Model (TMHMM) هو أداة معلوماتية حيوية تستخدم في Hidden Markov Model (HMM) الذي يؤدي الوظيفة المذكورة أعلاه. أثناء عملية التخليق الحيوي ، جسيم محكم ذو لب داخلي محمي من أشكال المذيبات المحيطة عند رؤية الطيات داخل البروتينات الكروية.

خصائص ذوبان البروتينات الكروية

أدناه سنناقش بعض خصائص الذوبان المميزة للبروتينات الكروية:

1. شكل

يتم إنشاء الهياكل الثلاثية عندما تنثني سلاسل الأحماض الأمينية فوق بعضها البعض. توضح الملاحظة المذكورة أعلاه أن البروتينات الكروية لها شكل كروي يشبه الكرة. البروتينات مستديرة ، كروية الشكل والتي أصبحت ممكنة من خلال الترتيب المحكم للأحماض الأمينية داخل الجزيء.

2. الذوبان

الطريقة التي يتم بها ترتيب الأحماض الأمينية في تكوينها الهيكلي ، تكون البروتينات الكروية قابلة للذوبان في الوسط السائل مثل الماء والأحماض والقواعد. تنجم قابلية الذوبان المعززة للبروتينات عن التفاعلات بين جزيئات الماء القطبية والمجموعات القطبية المرتبطة بالسطح.

3. تسلسل الأحماض الأمينية

تسلسل الأحماض الأمينية للبروتينات الكروية لا يمكن التنبؤ به بشكل عام. تحتوي سلاسل البولي ببتيد هذه البروتينات على أحماض أمينية لا تكرر كل بضعة أحماض أمينية على فترات منتظمة. إنه مخالف للبروتينات الليفية التي تحتوي على سلسلة من الأحماض الأمينية شديدة التكرار في الطبيعة.

4. المزيد

إنها غير مستقرة للغاية بسبب التركيب الهيكلي ، والبروتينات الكروية أكثر عرضة حتى لإجراء تعديلات طفيفة في درجة الحموضة أو درجة الحرارة. السبب هو عدم وجود روابط قوية بشكل خاص بين السلاسل الجانبية للأحماض الأمينية.

5. تمسخ

يمكن أن تفقد البروتينات هياكلها الثانوية والثالثية من خلال عملية تسمى تمسخ الطبيعة ، لكن روابطها الببتيدية تترك دون انقطاع. تعتبر الحرارة ، ودرجة الحموضة ، والأحماض ، والقواعد ، والمنظفات ، والمعادن الثقيلة ، وعوامل تغيير الطبيعة الأخرى مجرد أمثلة قليلة على العديد من عوامل تغيير الطبيعة التي يمكن استخدامها.

في بعض الأحيان ، قد يتم التراجع عن عملية التمسخ ، وقد يتجدد البروتين إلى شكله الكروي الثلاثي الأصلي. في معظم الأوقات ، عندما تتم إزالة عامل تغيير الطبيعة ، فإن البروتينات المشوهة لا تستطيع استعادة بنيتها الأصلية. يطورون حالة مستمرة من عدم التوازن. تترسب هذه البروتينات المشوهة دون أن تذوب في الماء.

في الختام

المواد الكيميائية الموجودة في الكائنات الحية بأكبر وفرة هي البروتينات. تؤدي البروتينات تقريبًا جميع المهام التي تحتاجها الخلايا. في أجسام الكائنات الحية ، يؤدون الأدوار الوظيفية والهيكلية.

ميلانكونا داس

مرحبًا ، أنا ميلانكونا داس وأتابع دراستي للحصول على درجة الماجستير في التكنولوجيا الحيوية من معهد التراث للتكنولوجيا. لدي شغف فريد بمجال البحث. أنا أعمل في Lambdageeks كخبير في موضوع التكنولوجيا الحيوية. رابط ملف تعريف LinkedIn- https://www.linkedin.com/in/milanckona-das-9368981ab

آخر المقالات

رابط إلى الجسيمات الحالة في السيتوبلازم: 5 حقائق يجب أن تعرفها

الجسيمات الحالة في السيتوبلازم: 5 حقائق يجب أن تعرفها

الليزوزومات هي عضيات خلوية موجودة في السيتوبلازم تحتوي على إنزيمات هضمية (الليزوزيم) تساعد في هضم الجزيئات الحيوية المختلفة. دعونا نرى هذا باختصار. تم العثور على الجسيمات الحالة ...

رابط لهيكل الكروموسومات النباتية: 7 حقائق يجب أن تعرفها

هيكل الكروموسومات النباتية: 7 حقائق يجب أن تعرفها

يحتوي هيكل كروموسوم النبات على جميع المعلومات الجينية الموجودة في أزواج. في هذا المقال نتحدث عن بعض الحقائق المثيرة للاهتمام. هيكل كروموسوم النبات يشبه الخيط ، ويوجد في ...