We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
ما هو الوقت المستغرق لتكوين رابطة الببتيد في الجسم الحي أو في المختبر؟ لم يتم ذكره في المقرر الدراسي الخاص بي حول تراكيب البروتين. كنت مجرد فضول لمعرفة ما إذا كان أي مقياس زمني معروف؟
بالنظر إلى أن الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة لها هياكل ريبوسوم مختلفة ، فهل هناك أي احتمال أن يختلف الوقت بين الأنواع أو حتى داخل الأنواع؟
ألبرتس وآخرون البيولوجيا الجزيئية للخلية، لنفترض أن الريبوسومات حقيقية النواة تضيف حوالي 2 من الأحماض الأمينية في الثانية ، والبكتيريا حوالي 20 في الثانية (الطبعة الخامسة ، ص 275). يجب أن تؤخذ هذه فقط على أنها تقديرات ملعب كرة قدم: سيختلف المعدل بالتأكيد من نوع إلى نوع ، ومن خلية إلى خلية ، ومن بروتين إلى بروتين. بعض الخلايا (الخلايا الشبكية ، على سبيل المثال) هي عبارة عن تخليق بروتين احترافي. والبعض الآخر ، على سبيل المثال الأبواغ البكتيرية ، لا يقوم بتخليق البروتين على الإطلاق.
يقدر هؤلاء المؤلفون معدل الترجمة في الخلايا الجذعية الجنينية للفأر بحوالي 5.5 من الأحماض الأمينية / الثانية. هناك الكثير من الاختلاف من جين إلى جين ، حتى داخل هذا النوع من الخلايا. حتى أنهم يرون تباينًا منهجيًا اعتمادًا على مكان وجودك في الجين.
مشكلة: متى تتكون الرابطة الببتيدية أثناء عملية الترجمة؟ أثناء مرحلة الاستطالة مباشرة بعد ربط الحمض النووي الريبي المشحون بحمض أميني بالموقع A على الريبوسومب. أثناء مرحلة الإنهاء مباشرة بعد ارتباط عامل التحرير بالموقع A على الريبوسوميك. أثناء مرحلة الاستطالة مباشرة بعد أن فقد الحمض النووي الريبي (tRNA) الذي فقد حمضه الأميني ، يخرج من موقع E على الريبوسوم
متى تتكون الرابطة الببتيدية أثناء عملية الترجمة؟
أ. أثناء مرحلة الاستطالة مباشرة بعد ربط الحمض النووي الريبي المشحون بحمض أميني بالموقع A على الريبوسوم
ب. أثناء مرحلة الإنهاء مباشرة بعد أن يرتبط عامل التحرير بالموقع A على الريبوسوم
ج. أثناء مرحلة الاستطالة بعد أن فقد الحمض النووي الريبي (tRNA) حمضه الأميني مباشرةً ، يخرج من موقع E على الريبوسوم
أسئلة مكررة
ما هو المفهوم العلمي الذي تحتاج إلى معرفته لحل هذه المشكلة؟
أشار مدرسونا إلى أنه لحل هذه المشكلة ، ستحتاج إلى تطبيق مفهوم خطوات الترجمة. يمكنك مشاهدة دروس الفيديو لتعلم خطوات الترجمة. أو إذا كنت بحاجة إلى مزيد من خطوات ممارسة الترجمة ، فيمكنك أيضًا التدرب على مشكلات ممارسة خطوات الترجمة.
ما هي صعوبة هذه المشكلة؟
قيم مدرسينا صعوبةعندما تتشكل رابطة الببتيد أثناء عملية الترجمة. صعوبة منخفضة.
كم من الوقت يستغرق حل هذه المشكلة؟
استغرق مدرس الأحياء الخبير لدينا ، Kaitlyn 8 دقائق و 37 ثانية لحل هذه المشكلة. يمكنك اتباع خطواتهم في شرح الفيديو أعلاه.
لأي أستاذ هذه المشكلة ذات الصلة؟
استنادًا إلى بياناتنا ، نعتقد أن هذه المشكلة ذات صلة بفصل البروفيسور موكرجي & # x27s في كلية المجتمع باسكو هيرناندو.
ماذا تعرف عن الببتيدات للصحة
الببتيدات هي نسخ أصغر من البروتينات. تحتوي العديد من المنتجات الصحية ومستحضرات التجميل على ببتيدات مختلفة للعديد من الاستخدامات ، مثل خصائصها المحتملة المضادة للشيخوخة أو المضادة للالتهابات أو بناء العضلات.
تشير الأبحاث الحديثة إلى أن بعض أنواع الببتيدات يمكن أن يكون لها دور مفيد في إبطاء عملية الشيخوخة وتقليل الالتهاب وتدمير الميكروبات.
قد يخلط الناس بين الببتيدات والبروتينات. تتكون كل من البروتينات والببتيدات من الأحماض الأمينية ، لكن الببتيدات تحتوي على أحماض أمينية أقل بكثير من البروتينات. مثل البروتينات ، توجد الببتيدات بشكل طبيعي في الأطعمة.
نظرًا للفوائد الصحية المحتملة للببتيدات ، تتوفر العديد من المكملات التي تحتوي على الببتيدات التي اشتقها المصنعون إما من الطعام أو صناعياً.
تشمل بعض الببتيدات الأكثر شيوعًا ببتيدات الكولاجين لمكافحة الشيخوخة وصحة الجلد ، ومكملات ببتيد الكرياتين لبناء العضلات وتحسين الأداء الرياضي.
في هذه المقالة ، نناقش الفوائد والآثار الجانبية المحتملة لمكملات الببتيد.
قد تساعد الببتيدات في بناء القوة وكتلة العضلات.
الببتيدات عبارة عن سلاسل قصيرة من الأحماض الأمينية ، تتكون عادةً من 2 إلى 50 من الأحماض الأمينية. الأحماض الأمينية هي أيضًا اللبنات الأساسية للبروتينات ، لكن البروتينات تحتوي على المزيد.
قد يكون امتصاص الجسم للببتيدات أسهل من امتصاص البروتينات لأنها أصغر حجمًا وأكثر تكسيرًا من البروتينات. يمكنهم اختراق الجلد والأمعاء بسهولة أكبر ، مما يساعدهم على دخول مجرى الدم بسرعة أكبر.
قد تأتي الببتيدات في المكملات من مصادر البروتين النباتية أو الحيوانية ، بما في ذلك:
- بيض
- حليب
- لحم
- الأسماك والمحار
- الفول والعدس
- الصويا
- الشوفان
- بذور الكتان
- بذور القنب
- قمح
يهتم العلماء أكثر بالببتيدات النشطة بيولوجيًا ، أو تلك التي لها تأثير مفيد على الجسم وقد تؤثر بشكل إيجابي على صحة الإنسان.
مختلفة الببتيدات النشطة بيولوجيا لها خصائص مختلفة. تعتمد آثارها على الجسم على تسلسل الأحماض الأمينية التي تحتويها.
بعض مكملات الببتيد الأكثر شيوعًا المتاحة هي:
- ببتيدات الكولاجين ، والتي قد تفيد صحة الجلد وتعكس آثار الشيخوخة.
- ببتيدات الكرياتين ، والتي قد تبني القوة وكتلة العضلات.
قد يأخذ بعض الناس الببتيدات وهرمونات الببتيد الأخرى لتعزيز النشاط الرياضي. ومع ذلك ، فقد حظرت الوكالة العالمية لمكافحة المنشطات العديد من هذه الأدوية ، بما في ذلك فوليستاتين ، وهو ببتيد يزيد من نمو العضلات.
تشير الأبحاث إلى أن الببتيدات النشطة بيولوجيًا قد:
- انخفاض ضغط الدم
- قتل الميكروبات
- تقليل الالتهاب
- منع تكوين جلطات الدم
- تحسين وظيفة المناعة
- تعمل كمضادات للأكسدة
غالبًا ما يستخدم الناس الببتيدات لمحاولة تحقيق التأثيرات التالية:
إبطاء عملية الشيخوخة
الكولاجين هو بروتين في الجلد والشعر والأظافر. تعمل ببتيدات الكولاجين على تكسير بروتينات الكولاجين التي يمكن للجسم امتصاصها بسهولة أكبر. قد يؤدي تناول ببتيدات الكولاجين إلى تحسين صحة الجلد وإبطاء عملية الشيخوخة.
تشير بعض الدراسات إلى أن المكملات الغذائية التي تحتوي على ببتيدات الكولاجين يمكن أن تعالج تجاعيد الجلد. تشير أبحاث أخرى إلى أن هذه المكملات قد تحسن أيضًا من مرونة الجلد وترطيبه.
قد تحفز الببتيدات إنتاج الميلانين ، صبغة الجلد ، مما قد يحسن حماية الجلد من أضرار أشعة الشمس.
يمكن أن تحتوي مستحضرات التجميل الموضعية المضادة للشيخوخة أيضًا على الببتيدات ، والتي يزعم المصنعون أنها يمكن أن تقلل التجاعيد وتساعد على شد البشرة وزيادة تدفق الدم.
تحسين التئام الجروح
نظرًا لأن الكولاجين مكون حيوي للبشرة الصحية ، فقد تسهل ببتيدات الكولاجين التئام الجروح بشكل أسرع.
يمكن أيضًا أن تقلل الببتيدات النشطة بيولوجيًا الالتهاب وتعمل كمضادات للأكسدة ، مما يحسن قدرة الجسم على الشفاء.
الأبحاث جارية حاليًا في الببتيدات المضادة للميكروبات ، والتي قد تحسن أيضًا التئام الجروح. قد يساهم وجود مستويات عالية جدًا أو منخفضة جدًا من بعض الببتيدات المضادة للميكروبات في اضطرابات الجلد ، مثل الصدفية والوردية والأكزيما.
منع فقدان العظام المرتبط بالعمر
تربط الأبحاث التي أجريت على الحيوانات بين تناول كمية معتدلة من ببتيدات الكولاجين وزيادة كتلة العظام في الفئران النامية التي مارست أيضًا تمارين الجري.
قد تشير الدراسة إلى أن ببتيدات الكولاجين هي طريقة مفيدة لمواجهة فقدان العظام المرتبط بالعمر. ومع ذلك ، من الضروري إجراء المزيد من الأبحاث ، خاصة على البشر.
بناء القوة وكتلة العضلات
تشير بعض الأبحاث التي أجريت على كبار السن إلى أن مكملات ببتيد الكولاجين يمكن أن تزيد من كتلة العضلات وقوتها. في الدراسة ، قام المشاركون بدمج استخدام المكملات مع تدريب المقاومة.
قد تعمل ببتيدات الكرياتين أيضًا على تحسين القوة والمساعدة في بناء العضلات.
بينما يستخدم عشاق اللياقة البدنية مساحيق بروتين الكرياتين لسنوات عديدة ، تزداد شعبية ببتيدات الكرياتين.
قد يكون هضم هذه الببتيدات المعينة أسهل على الجسم ، مما يعني أنها قد تسبب مشاكل هضمية أقل من بروتينات الكرياتين.
الببتيدات هي مركبات يلتقي فيها اثنان أو أكثر من الأحماض الأمينية معًا ، مع مجموعة الكربوكسيل لواحد منضما مع المجموعة الأمينية للآخر. عندما يتم التخلص من جزيء الماء من هذه الرابطة ، فإنه يؤدي إلى رابطة الببتيد.
إذا كنت قد نسيت الكيمياء في المدرسة الثانوية: إليك تعريف أساسي أكثر: الببتيدات هي في الأساس مجرد بروتينات صغيرة.
بشكل عام ، أي شيء يحتوي على 50 أو أقل من الأحماض الأمينية يعتبر ببتيدًا. ومع ذلك ، هذا ليس تعريفًا صارمًا.
هناك ثنائي الببتيدات ، على سبيل المثال ، والذي يتكون من اثنين من الأحماض الأمينية المرتبطة برابطة ببتيدية واحدة. وهناك الببتيدات الثلاثية ، وهي ثلاثة أحماض أمينية مع روابط ببتيدية. يستمر نظام التسمية هذا ويستمر.
بشكل عام ، تسمى الببتيدات التي تحتوي على أكثر من روابط ببتيدية ببتيدات متعددة. يمكن تعريف عديد الببتيد على أنه سلسلة طويلة غير متفرعة من الأحماض الأمينية المرتبطة بروابط الببتيد. في الوقت نفسه ، فإن عديد الببتيد هذا ليس معقدًا بدرجة كافية ليتم الإشارة إليه على أنه بروتين.
البروتينات ، كما ترى ، مصنوعة من عديد ببتيدات.
أجسامنا تصنع الببتيدات من الأحماض الأمينية
هل تساءلت يومًا عن سبب تناول مكملات الأحماض الأمينية؟
السبب ، كما تعلم على الأرجح ، هو أن الأحماض الأمينية هي اللبنات الأساسية للبروتين.
ولكن من أجل أن تصبح بروتينًا ، تحتاج هذه الأحماض الأمينية أولاً إلى تشكيل ببتيدات.
مع أخذ ذلك في الاعتبار ، يحتاج جسمك إلى تناول أو إنتاج الأحماض الأمينية من أجل تكوين الببتيدات التي يحتاجها جسمك للعمل بكفاءة.
مع تقدم الجسم في العمر ، ومع تعرضه لمستويات مختلفة من الإجهاد ، يمكن أن ينخفض إنتاج الأحماض الأمينية والببتيد. هذا هو أحد الأسباب التي تجعل الجسم يصبح أضعف مع تقدمنا في السن ، ولماذا نكتسب الدهون بدلاً من العضلات ، ولماذا يبدأ جلدنا في الترهل. إنه مشابه لسبب انخفاض إنتاج عامل النمو الشبيه بالأنسولين (IGF-1) بشكل طبيعي مع تقدمنا في العمر وتعرضنا لمزيد من الضغوطات البيئية.
ماذا تفعل الببتيدات؟
تلعب الببتيدات مجموعة متنوعة من الأدوار في جميع أنحاء الجسم. لا يمكنك أن تقول فقط "الببتيدات تبني العضلات دائمًا" أو "الببتيدات دائمًا تحارب التجاعيد" لأن هذا ليس صحيحًا: فهي تؤدي جميع أنواع الأدوار المختلفة.
تعمل بعض الببتيدات مثل النواقل العصبية ، على سبيل المثال ، بينما يعمل البعض الآخر مثل الهرمونات.
ستغير بعض الببتيدات الطريقة التي يتفاعل بها جسمك مع النظام الغذائي وممارسة الرياضة البدنية. ستساهم بعض الأحماض الأمينية أيضًا في إنتاج الجسم الطبيعي لهرمون النمو البشري (HGH).
ببساطة ، عندما لا يمتص جسمك أو ينتج ما يكفي من هذه الأحماض الأمينية ، فإنه لا يستطيع إنتاج ما يكفي من الببتيدات. وعندما لا تتمكن من إنتاج ما يكفي من الببتيدات ، سينخفض إنتاجك من المركبات الحيوية مثل هرمون النمو.
لذا هل يجب أن أتناول مكمل حمض أميني أو مكمل ببتيد؟
لقد تعلمنا حتى الآن أن الأحماض الأمينية ترتبط وتتحول إلى ببتيدات داخل الجسم. هذا هو سبب أهمية تناول مكملات الأحماض الأمينية.
فلماذا بدأ الكثير من لاعبي كمال الأجسام وعشاق اللياقة البدنية في تناول مكملات الببتيد؟
الفكرة هي أن الببتيدات يتم هضمها واستخدامها على الفور من قبل الجسم. لا يتعين على جسمك أن يأخذ الوقت والجهد لتكوين الأحماض الأمينية. كما أنه ليس من الضروري إنفاق الطاقة في تكسير جزيئات البروتين الأكبر.
في الأساس ، الببتيدات صغيرة بما يكفي ليتم استخدامها بسهولة في جميع أنحاء الجسم ، ولكنها ليست صغيرة جدًا بحيث لا يتم استخدامها بشكل فعال.
يُعتقد أيضًا أن الببتيدات أكثر استقرارًا من الأحماض الأمينية بعد دخولها الجسم. الأحماض الأمينية غير مرتبطة ويعتقد أنها غير مستقرة ، مما يعني أن العديد منها يتحلل قبل الوصول إلى وجهتها المقصودة.
لذا ، في حين أن الأحماض الأمينية قد تتحلل داخل الجسم ، فإن الببتيدات تحتفظ بتركيبها الكيميائي ، مما يعني أنه يمكنك الحصول على أفضل ما لديك من مكملات الببتيد - أو على الأقل هذه هي الفكرة.
مكملات الجلوتامين والكرياتين الببتيد
اليوم ، يمكنك العثور على مجموعة متنوعة من مكملات الببتيد في السوق.
ومع ذلك ، هناك نوعان من مكملات الببتيد تحظى بشعبية خاصة. هذه المكملات هي مكملات الجلوتامين والكرياتين الببتيد.
تعد هذه المكملات بتقديم امتصاص أسرع ، وآثار جانبية أقل ، وكفاءة أفضل من الإصدار القياسي (غير الببتيد) من الكرياتين أو الجلوتامين.
حقن الببتيدات
هناك أيضًا جانب مظلم لعالم مكملات الببتيد في المجتمع الرياضي: بعض الببتيدات تأتي في شكل قابل للحقن. هذه الببتيدات محظورة من قبل معظم الهيئات الحكومية الرياضية.
تعد مكملات الببتيد عن طريق الحقن بفوائد قوية. يتمحور الكثير منهم حول إنتاج الجسم لهرمون النمو البشري.
ربما لاحظت أن هرمون النمو البشري كان في الأخبار كثيرًا مؤخرًا. يُزعم أن بيتون مانينغ أخذ هرمون النمو لتسريع شفائه من الإصابة ، على سبيل المثال. كما ترددت شائعات عن الرياضيين الآخرين لاستخدام هرمون النمو لجميع أنواع الأغراض المختلفة لأنهم يقدمون فوائد مثل:
& # 8212 تعافي أسرع
& # 8212 نمو كتلة العضلات الصافية
& # 8212 تعافي أقوى للإصابة
بالطبع ، هرمون النمو البشري ليس مادة اصطناعية مجنونة: إنه مركب ينتجه الجسم بشكل طبيعي. تعمل بعض الببتيدات على تشجيع إنتاج الجسم لهرمون النمو أكثر من غيرها.
ومع ذلك ، من خلال رفع مستويات هرمون النمو في جسمك ، يمكنك الاستمتاع بميزة رياضية غير عادلة على منافسيك ، وهذا هو السبب في حظر الببتيدات التي ترفع مستويات هرمون النمو.
IGF-1 و GHRP و -6 و Ipamorelin هي ثلاثة أمثلة شائعة لهذه الببتيدات القابلة للحقن.
هناك أيضًا ببتيدات قابلة للحقن مثل الميلانوتان ، والتي تعمل في الواقع على تسمير الجلد (أخبرتك أن الببتيدات المختلفة لها تأثيرات مختلفة على الجسم ، أليس كذلك؟).
هناك أيضًا SNAP-8 ، وهو ببتيد شائع مضاد للشيخوخة يستخدم لمحاربة التجاعيد في الجلد. سنتحدث أدناه عن استخدام الببتيدات لمكافحة الشيخوخة.
هذه الببتيدات ليست غير قانونية تمامًا في معظم البلدان. هم فقط غير قانونيين إذا كنت تشارك في معظم الرياضات الجماعية أو الاحترافية. يمكن طلب العديد من الببتيدات المذكورة أعلاه قانونيًا عبر الإنترنت "لأغراض البحث". بالطبع ، لست مضطرًا لإثبات أغراضك البحثية عند شراء المكملات الغذائية ، لذلك فهو نظام شرف إلى حد ما.
الببتيدات لمكافحة الشيخوخة
ذكرنا أن الببتيدات يمكن أن تلعب مجموعة متنوعة من الأدوار داخل الجسم. يمكن لبعض الببتيدات أن تساعدك على بناء العضلات ، على سبيل المثال ، بينما يرفع البعض الآخر مستويات الميلانين داخل الجلد.
ولكن هناك مجموعة معينة من الببتيدات يُزعم أنها تقلل آثار الشيخوخة على الجلد. تقاوم هذه الببتيدات آثار الشيخوخة ، مما يجعل بشرتك تبدو أقل تجعدًا ومبطنة.
الببتيدات مثل SNAP-8 ، على سبيل المثال ، هي صيغ شائعة للحد من آثار الشيخوخة.
عندما ترى الببتيدات المستخدمة في الصيغ المضادة للشيخوخة ، فإنها عادةً ما تكون أحد الأنواع الخمسة التالية من الببتيدات:
& # 8212 خماسي الببتيدات: يبدأ جلدك في فقدان قدرته على التجدد مع تقدمه في السن. أحد الببتيدات المشهورة ، palmitoyl pentapeptide-3 ، هو علامة تجارية تحت اسم Matrixyl ويمكن العثور عليه في مجموعة متنوعة من المكملات الغذائية المضادة للشيخوخة في السوق اليوم. يُزعم أن هذا الببتيد يحفز إنتاج الكولاجين في الطبقات السفلية من الجلد ، مما يزيد من تماسك الجلد.
& # 8212 Hexapeptides: Hexapeptides عبارة عن سلاسل من ستة أحماض أمينية. تم تسويق هذه السلسلة ، وخاصة سلسلة واحدة تسمى acetyl hexapeptide-3 ، لقدرتها على استرخاء عضلات الوجه. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تقليل ظهور الخطوط الدقيقة. حتى أن بعض الإعلانات تدعي أن النتائج مشابهة للبوتوكس. في المكملات الغذائية المضادة للشيخوخة ، يتم تسويق أسيتيل هيكساببتيد -3 تحت اسم Argireline.
& # 8212 Pamitoyl Oligopeptide: يعزز Palmitoyl oligopeptide إنتاج الكولاجين وحمض الهيالورونيك في أعمق طبقات بشرتك. إنه يعمل بطريقة أفضل قليلاً من الببتيدات الأخرى المدرجة هنا لأنه يحمي الجلد من الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية.
& # 8212 Palmitoyl Tetrapeptide-7: يشار إليه سابقًا باسم رباعي ببتيد بالميتويل 3 ، ويتكون هذا المركب من سلسلة من أربعة أحماض أمينية مرتبطة بحمض البالمتيك. حمض البالمتيك هو حمض دهني يرتبط بالجلد ، مما يسمح للببتيدات الموجودة في التركيبة بالانزلاق بسهولة عبر دفاعات الجلد. يُعتقد أن هذا يقلل الالتهاب ويحفز تجديد جزيئات الجلد الجديدة.
& # 8212 ببتيدات النحاس: العضو الأكثر تميزًا في هذه القائمة هو الببتيد النحاسي. ببتيدات النحاس عبارة عن أجزاء صغيرة من البروتين مرتبطة بالنحاس. يُعتقد أنها تسرع التئام الجروح في الجلد وتعزز تجدد الجلد. الشيء الغريب في النحاس أنه معدن سام: الطريقة الآمنة الوحيدة لاستخدامه على بشرتك هي دمجه مع سلسلة من الببتيد. سترى أيضًا تسويق ببتيدات النحاس أحيانًا على أنها جلوكونات النحاس.
الخلاصة: الخلاصة على الببتيدات
في النهاية ، الببتيدات هي كلمة طنانة أخرى في مجتمع اللياقة البدنية يبدو أن قلة من الناس يفهمونها. الببتيدات هي ببساطة سلسلة من اثنين أو أكثر من الأحماض الأمينية المرتبطة ببعضها البعض. تحصل على الببتيدات من الأطعمة التي تتناولها. تحصل عليها من مكملات BCAA الخاصة بك. تحصل عليها من اللحوم الحمراء ومنتجات الألبان والمكونات الشائعة الأخرى. وتحصل عليها في كريمات البشرة المضادة للشيخوخة.
مع وضع كل هذه الأشياء في الاعتبار ، فإن الببتيدات هي مجرد مصطلح عام لمجموعة من الأحماض الأمينية التي ليست كبيرة بما يكفي ليتم تصنيفها على أنها بروتين. هم بالتأكيد لا شيء يجب أن تقلق بشأنه.
كشف البروتين (نشاط)
نظرية اكتشاف البروتين:
يمكن الكشف عن البروتينات من خلال استخدام اختبار Biuret. على وجه التحديد ، روابط الببتيد (روابط C-N) في بروتينات معقدة مع Cu 2+ في كاشف Biuret وتنتج لونًا بنفسجيًا. يجب أن يكون النحاس 2+ معقدًا مع أربعة إلى ستة روابط ببتيدية لإنتاج لون ، وبالتالي فإن الأحماض الأمينية الحرة لا تتفاعل بشكل إيجابي. تحتوي عديد الببتيدات الطويلة (البروتينات) على العديد من روابط الببتيد وتنتج تفاعلًا إيجابيًا مع الكاشف. كاشف بيوريت هو محلول قلوي بنسبة 1٪ CuSO4، كبريتات النحاس. اللون البنفسجي هو اختبار إيجابي لوجود البروتين ، وشدة اللون تتناسب مع عدد روابط الببتيد في المحلول.
اختبار Biuret
- افحص الجدول أدناه. وضّح ما إذا كانت العينة عبارة عن عنصر تحكم سلبي أم تحكم إيجابي أم عنصر تجريبي.
- توقع تغير لون المحلول.
- قم بصياغة فرضية حول مكونات التجارب.
- احصل على 6 أنابيب اختبار وقم بترقيمها من 1 إلى 6.
- أضف المواد المدرجة في الجدول.
- أضف 3 قطرات من كاشف Biuret (1.0٪ CuSO4 مع هيدروكسيد الصوديوم) لكل أنبوب ويخلط.
- سجل لون الأنابيب ومحتويات rsquo في الجدول.
استنتاجات حول عينات البول
بناءً على نتائج اختبار Benedict & rsquos واختبار Biuret ، هل يمكننا التوصل إلى أي استنتاجات؟
1.5 هيكل ووظيفة نظرة عامة على الجزيئات البيولوجية
يلقي هذا القسم من منهج AP Biology نظرة فاحصة على كيفية تصنيع الجزيئات البيولوجية الكبيرة ، وكيف يحدد هيكلها وظيفتها. كما يناقش أهمية الاتجاهية في الجزيئات البيولوجية الكبيرة ، وكيف تسمح هذه السمة للحمض النووي بتخزين المعلومات وإنشاء البروتينات والحفاظ على النظام داخل الخلية.
لنبدأ بالأحماض النووية. الأحماض النووية جزيئات اتجاهية. هذا يعني أنه لا يمكن تشكيلها إلا بطريقة واحدة & # 8211 مع مجموعة هيدروكسيل مكشوفة من جهة ومجموعة فوسفات مكشوفة من جهة أخرى. كل خيط من الحمض النووي عبارة عن جزيء منفصل ، ولكل خيط مجموعة هيدروكسيل مكشوفة من طرف ومجموعة فوسفات مكشوفة من جهة أخرى. نسمي هذه النهايات نهاية 5 ونهاية 3. يمكنك تذكر الاختلاف لأن مجموعات الهيدروكسيل في الطرف 3 أصغر بكثير من مجموعات الفوسفات في نهاية 5.
بوليميريز الحمض النووي، الجزيء المسؤول عن ربط نيوكليوتيدات جديدة بتسلسل متزايد ، يمكن أن يعمل فقط في اتجاه 3 "إلى 5". عندما يحين الوقت لتكرار الحمض النووي داخل الخلايا ، يتم فصل شريطين قديمين من الحمض النووي ويتحرك بوليميريز الحمض النووي لبدء إضافة نيوكليوتيدات جديدة. يبني بوليميراز الحمض النووي خيطًا جديدًا يتوافق مع القالب عن طريق إضافة نيوكليوتيدات جديدة مكملة لقالب القالب. تعمل جزيئات بوليميريز الحمض النووي المتعددة في نفس الوقت ، وتتحرك في اتجاهين متعاكسين على خيوط القالب.
ال هيكل مزدوج الحلزون يتكون الحمض النووي من خلال آلية بسيطة نسبيًا & # 8211 رابطة هيدروجينية. دعونا نلقي نظرة على كيفية عمل ذلك. إذا أخذنا في الاعتبار النيوكليوتيدات التكميلية Adenine و Thymine ، يمكننا أن نرى أن هناك رابطتين هيدروجينيتين تتشكلان بين النيوكليوتيدات. يحتوي الأدينين على مجموعة أمينية موجبة قليلاً ، والتي تشكل بسهولة رابطة هيدروجينية مع أكسجين الثايمين السلبي قليلاً. النيتروجين الموجود في الأدينوزين سلبي قليلاً ، مما يسمح لرابطة الهيدروجين بالتشكل مع النيتروجين الموجب قليلاً.
إذا نظرنا إلى مكمل العلاقة بين الجوانين والسيتوزين ، نرى علاقة مماثلة. في كل مكان يحتوي هذا الجوانين على شحنة موجبة قليلاً ، يكون للسيتوزين شحنة سالبة مقابلة. في هذه الحالة ، يمكن تشكيل 3 روابط هيدروجينية. إذا حاول الجوانين تكوين روابط هيدروجينية مع الثايمين ، فإن الشحنات الموجبة ستلبي شحنة موجبة أخرى. هذا من شأنه أن يتسبب في طرد النيوكليوتيدات ، مما يؤدي إلى تعطيل بنية الحلزون المزدوج للحمض النووي. هذه هي الطريقة التي يمكن أن تجد بها إنزيمات إصلاح الحمض النووي بسهولة واستبدال النيوكليوتيدات غير الصحيحة في التسلسل.
بين العمود الفقري للسكر والفوسفات والروابط الهيدروجينية ، يأخذ الحمض النووي بنية حلزونية مزدوجة داخل الخلية. تشغيل الخيوط مضاد لبعضهم البعض. بعبارة أخرى ، فإن خصلة واحدة تعمل في الاتجاه من 3 إلى 5 ، في حين أن الخصلة المعاكسة تعمل في اتجاه 5 إلى 3. يحتوي هذا اللولب المزدوج عادةً على أخدود رئيسي وأخدود صغير أثناء التفافه حول نفسه. تحمي هذه البنية تسلسل النوكليوتيدات ، وتسمح بتخزين الحمض النووي في وحدات ضخمة تعرف باسم الكروموسومات.
على غرار اتجاه جزيئات الحمض النووي ، فإن البروتينات أيضًا جزيئات الاتجاه. يحتوي كل حمض أميني على مجموعة كربوكسيل في أحد طرفيه ومجموعة أمينية على الطرف الآخر. هذا الاتجاه يجعل من الممكن للريبوسومات تكوين سلسلة من الأحماض الأمينية. دعونا نرى كيف تعمل هذه العملية بالتفصيل!
لأول مرة الريبوسوم يمسك بقطعة من الرنا الرسول (مرنا لفترة قصيرة). يطفو حول الريبوسوم العديد من رنا النقل الفضفاض (الحمض الريبي النووي النقال) جزيئات. تحتوي هذه الحمض النووي الريبي على 3 نيوكليوتيدات مكشوفة ، وتحمل أحماض أمينية معينة على الطرف المقابل. تنتقل الحمض النووي الريبي (tRNAs) إلى امتداد الموقع الإلكتروني الريبوسوم. إذا كانت الكودونات في جزيء mRNA تشكل روابط هيدروجينية مع النيوكليوتيدات المكشوفة على الحمض النووي الريبي ، فيمكنها الانتقال إلى موقع P.. أثناء نقلهم من موقع P إلى موقع، يتم تشجيع تفاعل الجفاف وتشكيل رابطة ببتيد جديدة.
تتشكل الرابطة التساهمية الجديدة بين مجموعة الكربوكسيل على سلسلة الببتيد المتنامي و مجموعة امينو من الأحماض الأمينية الجديدة. هذا يترك مجموعة كربوكسيل أخرى مكشوفة ، مما يسمح بإضافة حمض أميني آخر في نفس الاتجاه. هذا مهم لأنه يعني أنه لا يمكن إضافة الأحماض الأمينية إلا في اتجاه واحد. لا يمكن إضافة الطرف الأميني الموجود على الحمض الأميني الأول ، مما يعني أنه لا يمكن صنع الببتيدات إلا بالترتيب الذي يمليه الرنا المرسال. وهذا يضمن إمكانية ترجمة شفرة الحمض النووي بشكل مثالي إلى جزيئات بروتينية وظيفية!
البروتينات هي جزيئات معقدة للغاية ، بفضل 20+ أحماض أمينية التي يمكن استخدامها في بنائها. كل حمض أميني له اختلاف R- المجموعة، والتي تمنح كلاً من الخصائص الفيزيائية والكيميائية للجزيء.
ال الهيكل الأساسي من الجزيء هو ببساطة ترتيب الأحماض الأمينية داخل الجزيء. تملي هذا الترتيب بواسطة الكودونات الموجودة في الرنا المرسال ، والتي تم نسخها مباشرة من تسلسل الكودون في الحمض النووي. لذلك ، يتم تحديد التركيب الأساسي للبروتين فقط بترتيب النيوكليوتيدات في جزيء الحمض النووي.
ومع ذلك ، بمجرد إنشاء هذا الهيكل الأساسي ، تبدأ التفاعلات بين الأحماض الأمينية في السلسلة في إنشاء بنية ثانوية. الهيكل الثانوي هو أبسط مستوى للبنية ثلاثية الأبعاد في البروتين. هناك العديد من المشتركين الزخارف في الهيكل الثانوي. الشكلان الأكثر شيوعًا هما أوراق بيتا و حلزون ألفا. تتشكل ورقة بيتا عندما تنثني خصلة بروتينية على نفسها وتخلق روابط هيدروجينية. هذا يخلق هيكلًا مسطحًا ، يشبه إلى حد كبير الشريط. على النقيض من ذلك ، يتشكل حلزون ألفا عندما تشكل الببتيدات بجانب بعضها البعض في السلسلة روابط هيدروجينية ، مما يخلق بنية حلزونية تخلق شكلًا ثلاثي الأبعاد يشبه القضيب.
ال الهيكل الثالث من البروتينات تتشكل من خلال التفاعلات بين الهياكل الثانوية المختلفة. في بروتين نموذجي ، تتفاعل كل من حلزونات ألفا وصفائح بيتا لطي الجزيء إلى شكل معين. بشكل عام ، تتشكل الهياكل الثلاثية من خلال الترابط الهيدروجين والتفاعلات القطبية والجاذبية بين الأجزاء الكارهة للماء من الجزيء. هذا يعني أيضًا أن هذه التفاعلات يمكن أن تتعطل عندما تكون الظروف في الخلية غير صحيحة.
على سبيل المثال ، إذا ارتفعت درجة الحرارة أو تغير الرقم الهيدروجيني ، فقد يؤدي ذلك إلى تمسخ البروتين. سوف يفقد البروتين هيكله العالي ويتكشف. على الرغم من أن البنية الأولية والثانوية لم تتغير ، فإن البروتين لن يعمل في هذه الظروف. ومع ذلك ، إذا تم تغيير الظروف مرة أخرى (عن طريق خفض درجة الحرارة أو تخزين درجة الحموضة مؤقتًا) ، فإن البروتين سيعيد تكوينه ويعود وظيفته مرة أخرى. هذا هو السبب الرئيسي وراء امتلاك الخلايا والكائنات الحية آليات للتحكم في الظروف الفيزيائية والكيميائية داخل الخلايا.
مقدمة
المجموعات التفاعلية المتفاعلة الكربوكسيل
من المعروف أن مجموعات كيميائية قليلة جدًا توفر اقترانًا محددًا وعمليًا للأحماض الكربوكسيلية (–COOH) ، كما يحدث في البروتينات والعديد من الجزيئات الحيوية الأخرى. تم استخدام بعض كواشف الديازوميثان والديازواسيتيل لاشتقاق المركبات الصغيرة للتحليل بواسطة HPLC أو لوضع العلامات الفلورية. يمكن استخدام Carbonyldiimidazole (CDI) في ظروف غير مائية لتنشيط الأحماض الكربوكسيلية من أجل الاقتران المباشر بالأمينات الأولية (–NH2) عبر روابط الأميد.
توفر مركبات الكربوديميد الطريقة الأكثر شيوعًا وتنوعًا لوصف أو ربط الأحماض الكربوكسيلية. أكثر أنواع الكربوديميدات المتاحة والأكثر استخدامًا هي EDC القابل للذوبان في الماء من أجل التشابك المائي و DCC غير القابل للذوبان في الماء لطرق التخليق العضوي غير المائي.
التركيبات الكيميائية للكربوديميدات EDC و DCC. EDC (يسمى أيضًا EDAC) هو 1-ethyl-3 - (- 3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride ، MW 191.70. DCC هو N '، N'-dicyclohexyl carbodiimide ، MW 206.32.
يعمل اقتران الكربوديميد ، كما هو الحال مع الاقتران بوساطة CDI ، عن طريق تنشيط مجموعات الكربوكسيل للتفاعل المباشر مع الأمينات الأولية عبر تكوين رابطة الأميد. نظرًا لأنه لا يوجد جزء من تركيبها الكيميائي يصبح جزءًا من الرابطة النهائية بين الجزيئات المترافقة ، فإن الكربوديميدات تعتبر روابط متقاطعة كربوكسيل إلى أمين صفري الطول.
يتعلم أكثر
حدد المنتجات
ما هو عديد الببتيد؟ (مع صورة)
تتكون البروتينات من لبنات بناء تسمى الأحماض الأمينية. عندما يلتصق اثنان أو أكثر من الأحماض الأمينية معًا في سلسلة ، يمكن أن يطلق عليهم عديد الببتيد. كل رابط بين الأحماض الأمينية ، حيث تجذب الطاقة يربط الكتل معًا ، هو رابطة ببتيدية. تؤدي البولي ببتيدات العديد من الوظائف في الجسم.
الأحماض الأمينية هي جزيئات صغيرة تشكل اللبنات الأساسية في علم الأحياء. تعتمد العديد من الوظائف البيولوجية على عمل البروتين أو عديد الببتيد. بشكل عام ، تسمى عديدات الببتيدات القصيرة جدًا الببتيدات ، وتسمى الببتيدات الطويلة جدًا ، التي تحتوي على أكثر من 100 حمض أميني ، بالبروتينات. تقع جميع البروتينات في مجموعة عديد الببتيد ، لكن بعض عديد الببتيدات لا تتناسب مع المعايير لتكون بروتينًا.
ينشأ جزء الببتيد من الاسم من نوع الرابطة بين كتلتي بناء من الأحماض الأمينية. يحتوي كل حمض أميني على طرف واحد يسمى مجموعة alpha-carboxyl ونهاية أخرى تسمى مجموعة alpha-amino. هاتان المجموعتان لهما خصائص كيميائية مختلفة.
يميل كربوكسيل ألفا إلى الارتباط بأمينو ألفا والعكس صحيح. لذلك ، يميل حمض أميني واحد إلى الارتباط بحمض أميني آخر بطريقة معينة ، مثل شخص يمسك بيده مع شخص آخر. يستخدم أحدهما يده اليمنى والآخر يستخدم يدها اليسرى لإكمال الرابطة. هذا الشكل من الروابط هو رابطة ببتيدية ، وعندما يلتصق الجزيئان معًا ، ينتجان جزيء واحد.
يتطلب الالتصاق ببعض الأحماض الأمينية طاقة. يوفر الجسم هذه الطاقة عندما يحتاج إلى صنع عديد ببتيدات جديدة للاستخدام البيولوجي. بعد أن يلتصق الأحماض الأمينية معًا ، تكون الرابطة مستقرة تمامًا ولا تتحلل بسهولة.
تحتوي البولي ببتيدات على العديد من هذه الأحماض الأمينية الملتصقة معًا في خط مستقيم ، بنفس الطريقة التي يمسك بها خط من الأشخاص بينهما. عادةً ما تحتوي سلسلة البولي ببتيد أيضًا على سلاسل ملتصقة بالجانب عند نقاط معينة. يمكن أن يحتوي عديد ببتيد واحد على ما يصل إلى 2000 من الأحماض الأمينية الفردية.
في الجسم ، يمكن أن تؤدي عديد الببتيدات وظائف كما هي. قد يحتاجون أيضًا إلى الانضمام إلى آخر لتكوين بروتين جديد له وظيفة بيولوجية. في بعض الأحيان ، يتم إنشاء بولي ببتيد واحد كمنتج خلية كبيرة ، ثم تستخدم الخلية إنزيمًا لتقطيعه إلى أجزاء وظيفية.
يتم تصنيع البولي ببتيدات لأول مرة عندما تقرأ الخلية تعليماتها الجينية وترجم هذه المعلومات إلى تسلسل الأحماض الأمينية. يتم جمع كل أكواد جينية لمنتج معين ، والأحماض الأمينية الضرورية وتجميعها معًا بالترتيب الصحيح. التسلسل ضروري لكي يعمل البولي ببتيد بشكل صحيح ، وإلا فإنه لا يمكنه التفاعل بشكل صحيح مع أهدافه.
لماذا الببتيدات هي "الشيء الكبير التالي" في البحث الطبي
يهتم علماء الكيمياء الحيوية بالإمكانيات التي تقدمها الببتيدات والبروتينات كمستحضرات صيدلانية لأنها غالبًا ما تحاكي تمامًا سلوك مادة طبيعية. يجند - المادة التي تتفاعل مع المستقبل على إنزيم أو خلية لتسبب عملية بيولوجية.
وهذا يعطي العقاقير الببتيدية القدرة على استهدافها بدقة أكبر ، مع آثار جانبية أقل من الأدوية ذات الجزيئات الصغيرة.
يوجد داخل الجسم الكثير من الهرمونات المختلفة التي تتفاعل مع الخلايا وتؤدي إلى عمليات بيولوجية مختلفة. غالبًا ما تكون هذه الببتيدات ، إما إصدارات دورية أو إصدارات خطية مستقيمة.
ثم هناك مسألة مدى سرعة تحلل هذا الببتيد ، والذي يسبب بعض مشكلات الاستقرار ، ولكن فيما يتعلق بالسلامة ، يمكن أن يكون أمرًا إيجابيًا.
يقول البروفيسور ديفيد كريك: "نعتقد أن الببتيدات هي مستقبل الأدوية لأسباب تجعلها أكثر انتقائية وأكثر فاعلية وربما أكثر أمانًا ، لأنه عندما يتفكك الببتيد في النهاية فإنه يتحول إلى أحماض أمينية ، وتكون الأحماض الأمينية طعامًا أساسًا". ، الذي يقود منشأة كلايف وفيرا راماسيوتي في IMB لإنتاج المستحضرات الصيدلانية في النباتات.
هناك أيضًا اعتبارات تصنيعية تجعل الببتيدات جذابة - فطولها يسمح بتوليفها كيميائيًا ، على عكس البروتينات التي يتم التعبير عنها عمومًا في الخميرة أو خلايا الثدييات.
وجهات نظر هندسية في التكنولوجيا الحيوية
220.127.116.11 تشكيل رابطة ثاني كبريتيد
يجب إعادة أكسدة البروتينات التي تحتوي على روابط ثاني كبريتيد لتشكيل روابط ثاني كبريتيد الصحيحة. بشكل عام ، يتم إضافة عوامل الاختزال مثل β-mercaptoethanol أو DTT إلى المخزن المؤقت للتحلل للحفاظ على البروتين في حالة مخفضة. عادة ما يتم إصلاح روابط ثاني كبريتيد الصحيحة أثناء خطوة إعادة التشبع. على الرغم من أن الهواء يوفر بيئة مناسبة لتكوين رابطة ثاني كبريتيد ، عادة ما يتم إضافة نظام الأكسدة والاختزال الذي يحتوي على أشكال مختزلة ومؤكسدة إلى المخزن المؤقت لإعادة التشكيل. تشمل أنظمة الأكسدة والاختزال الشائعة الجلوتاثيون (/ GSSG) ، مزيج من السيستين والسيستين ، أو DTT والجلوتاثيون المؤكسد. عادةً ، تشتمل المحاليل المعيارية على تركيز 1-3 ملي مولار من ثيول مخفض وبين نسبة 10: 1 و 5: 1 من الأشكال المختزلة إلى المؤكسدة على الرغم من أن بعض التقارير تشير إلى أن النسب المنخفضة توفر عوائد أفضل. تشير الدراسات إلى أن التفاعلات الكارهة للماء بدلاً من رابطة ثاني كبريتيد هي السبب الرئيسي للتجمع. ومع ذلك ، يمكن لروابط ثاني كبريتيد الجزيئية أن تربط المجاميع معًا وتؤثر على معدلات النمو الكلية مما يؤدي إلى مجاميع أكبر ، على الرغم من أن المبلغ الإجمالي للركام يظل ثابتًا. 48