• Shuffle
    Toggle On
    Toggle Off
  • Alphabetize
    Toggle On
    Toggle Off
  • Front First
    Toggle On
    Toggle Off
  • Both Sides
    Toggle On
    Toggle Off
  • Read
    Toggle On
    Toggle Off
Reading...
Front

Card Range To Study

through

image

Play button

image

Play button

image

Progress

1/46

Click to flip

Use LEFT and RIGHT arrow keys to navigate between flashcards;

Use UP and DOWN arrow keys to flip the card;

H to show hint;

A reads text to speech;

46 Cards in this Set

  • Front
  • Back

חלבון

פולימר לינארי הבנוי ממונומרים של חומצות אמינו


יש 20 סוגים של חומצות אמינו

דרגות מבנה בחלבון

מבנה ראשוני-רצף חומצות אמינו


מבנה שניוני-מבנה תלת מימדי הנוצר ע"י קשרי מימן, אלפא הליקס ובטא שיט


מבנה שלישוני-נוצר עקב אינטראקציות בין חומצות אמינו מרוחקות


מבנה רביעוני-חלבוןגדול המהווה קומלפקס של כמה חלבונים

GEP

מרקר המאפשר לראות תנועות מקיום ואינטראקציות של חלבונים

מבנה המרחבי של החלבון מבוסס על:

קשרי מימן


כוחות הידרופובים


קשרי ו.ד.ו


כוחות אלקטרוסטטים

מגוון חלבונים מבוסס על

רצפי שונים של חומצות אמינו


קבוצות כימיות הקשורות לחלבון


חיבור של שני חלבונים שונים ליצירת חלבון חדש


גמישות/נוקשות של חלבון

מבנה חומצת אמינו

קבוצה אמינית (חנקנית(
קבוצה קרבוקסילית COOH
מימן
שייר פחמני(20 סוגים)

קבוצה אמינית (חנקנית(


קבוצה קרבוקסילית COOH


מימן


שייר פחמני(20 סוגים)

איזומרים של חומצת האמינו

הפחמן במרכז החומצה האמינית הוא פחמן כיראלי ולכן קיימים שני איזומרים L,D.


האיזומר הנפוץ בטבע הוא L כי הוא מסיס



רמת חומציות כהשפעה על חומצה אמינית

ניטרלי=חומצה אמינית פולרית
חומצי=חומצה אמינית חיובית
בסיסי=חומצה אמינית שלילית
מוסיפים/מורידים פרוטון מהקבוצה החנקנית ומהקרבוקסיל

ניטרלי=חומצה אמינית פולרית


חומצי=חומצה אמינית חיובית


בסיסי=חומצה אמינית שלילית


מוסיפים/מורידים פרוטון מהקבוצה החנקנית ומהקרבוקסיל

חלוקת החומצות האמיניות לקבוצות

הידרופובית-השייר הפחמני לא פולרי


פולרית-שייר פחמני ניטרלי אך פיזור אלק' לא שווה


טעונה חיובית-שייר פחמני טעון חיובית


טעונה שלילית-שייר פחמני טעון שלילית

חומצות אמינו הידרופוביות

גליצין


אלנין


מתיונין


איזולצין


לוצין


וולין


טריפטופן


טירוזין


פנילאלאנין

חומצות אמינו פולריות

טרונין


סרין


גלוטמין


אספרגין


ציסטאין

חומצות אמינו טעונות חיובית

ליזין


ארגנין


היסטדין


*ברמת חומציות ניטרלית

חומצות אמינו טעונות שלילית

גלוטאמאט


אספרטאט


*גלוטמין ואספרגין כאשר הם בסביבה חומצית וחסרי פרוטון

גליצין

קטנה, שייר מימן


פחמן אלפא לא כיראלי

אספרגין וגלוטמין

חומצות אמינו פולריות


בשייר קרבוקסיאמיד


בסביבה חומצית הופכות טעונות שלילית

היסטדין

שייר טבעת ארומטית


חומצה אמנית טעונה חיובית


נמצא בד"כ באתר קטליטי של אנזים

פנילאלנין


טריפטופן

חומצה אמינית הידרופובית


שייר טבעת ארומטית


פנילאלנין יותר הידרופובי מטריפטופן

סרין


טרונין

חומצה אמינית פולרית


שייר עם הידרוקסיל

יינון חומצות אמינו

7 חומצות אמינות יכולות לעבור יינון בשייר


יוניזציה של הפרוטונים הופכת את הקבוצה הצדדית לחומצית/בסיסית. חומצות אלו יכולות לקבל/לתרום פרוטונים כדי ליצור ראקציות או כדי ליצור קשרים יונים

קשר פפטידי

קשר הנוצר בין שתי חומצות אמינו


בהיווצרות הקשר נפלטת מולקולת מים-דה הידרציה


זהו קשר יציב וקשיח שלרוב לא מאפשר גמישות רבה


קשר קצר המאפשר לדחוס את השרשרת


יכולים גם להקשר קשרים די-סולפידים בהן נפלטים שני פרוטונים ואלקטרונים

קצוות הפוליפפטיד

קצה אמינו טרמינלי=קצה בו הקבוצה האמינית החופשית


קצה קרבוקסי טרמינלי=קצה בו הקבוצה הקרבוקסילית החופשית

אורך הקשר הפפטידי

אורכו 1.32 אנגסטרם קרוב לאורכו של קשר כפול ולכן גם בעל אופיו, קשר יציב ונוקשה


ייתכנו רוטציות היות וזהו קשר בודד אך הן מוגבלות עקב הפרעות סטריות (מרחביות)

מישור ששת האטומים

בקשר פפטידי 6 אטומים מסתדרים במישור אחד בגלל הקשר הקובלנטי הפפטידי


מתקיים בשני מצבים:


טרנס- כאשר פחמני אלפא בצדדים מנוגדים


ציס-כאשר פחמני האלפא באותו הצד



קשר מימן בעמוד השדרה הפוליפפטידי

בעמוד השדרה של הפוליפפטיד יש פוטנציאלים רבים ליצירת קשרי מימן


הקבוצה NH היא תורמת טובה


הקבוצה OH היא מקבלת טובה

אלפא הליקס ובטא שיטס

המבנה השניוני של החלבון


רצף הבסיסיםהוא שמכתיב את מבנים אלו


מבנים אלו בנויים על קשרי מימן בין קבוצות NH ו-CO


חלבון יכול להיות מורכב גם מאלפא הליקס וגם מבטא שיט


מבני בטא שיטס מגוונים יותר ממבני אלפא הליקס


ישנה העדפה של חומצות אמינו מסוימות למבנים מסויימים

אלפא הליקס

מבוסס על קשרי מימן הנוצרים בין חומצה 1 לחומצה 4 לאורך רצף הפוליפפטיד, כאשר שיירי החומצות פונים כלפי חוץ


מרחק סיבוב הוא 1.5 אנגסטרם, 3.6 חומצות אמינו


ההליקס יכול להסתובב ימינה או שמאלה, אך הצורה המעודפת בטבע היא לצד ימין עקב בעיות מרחביות


ישנן חומצות אמינו אשר לא יוכלו להסתדר במבנה אלפא הליקס.



בטא שיטס

מבנה פתוח בעל מרחקים גדולים. המרחק בין חומצות האמינו הוא 3.5 אנגסטרם.


מבנה זה מורכב משתיים או יותר רצועות בטא. שייר החומצות מסתדרים בצדדים נגדיים כדי ליצור הפרעה סטרית


המבנה מיוצב ע"י קשרי מימן בין הרצועות


יש שני סוגים של מבנה בטא שיטס:


אנטי פרללי-כיוונים הפוכים ולא מקבילים


פרללי-אותו כיוון ומקבילים


שני המבנים מתחלפים בניהם באותו החלבון

לולאות לופ

מבוססות על קשרי מימן, יתרחש בד"כ בסביבה מימית


לדוגמא-במבנה חוצה ממברנה, מבנה בטא שיטס יוצא החוצה ומסתובב לצד השני במבנה של לופ

אלפא קרטין

מרכיב ראשי בצמר ושיער


חלבון סיבי בעל סיבי אלפא הליקס מיוחדים (סופר הליקס) אשר מגיעים לאורך של 1000 אנגסטרם ומיוצבים בכוחות ו.ד.ו



קולגן

חלבון המורכב משלושה מבנים של אלפא ההליקס צפופים, אריזה זו מתאפשרת כי שליש מהחלבון מורכב מחומצת אמינו גליצין, שהינה מאוד קטנה, ומונעת הפרעה סטרית

סידור חומצות אמינו בסביבה מימית

סידור מרחבי זה קשור למבנה השלישוני


חלבונים נמצאים לרוב סביבה מימית, עקב כך חומצות אמינו הידרופיליות יהיו חיצוניות ויצרו קשרים עם המים



מיוגלובין

חלבון קטן וקושר ברזל


70% ממנו במבנה אלפא הליקס


חומצות הידרופיליות שלו מופנות כלפי חוץ כדי להגביר תגובה עם התמיסה המימית

נוגדן

דוגמה למבנה רביעוני


שתי שרשראות חלבונים ארוכה וקצה מתחברות ויוצרות חלבון חדש עם תפקוד ספציפי

ניסוי אמפינסן 1950

לקח אנזים ריבונוקלאז וביצע בו דה-נטרוצהי בעזרת בתאמרקפתנול ששובר קשרים די-סולפידים ואוראה ששוברת קשרים ננ-קוולנטים.


לאחר ניקוי האנזים מחומרים אלו ע"י דיאליזה האנזים עבר רה-נטורציה וחזר לתפקד


מסקנת הניסוי היא שהמבנה המרחבי של החלבון מותנה ברצף החלבון, והפעילות האנזימטית מותנת במבנה מרחבי נכון של החלבון

שקיעת חלבונים

חלבונים אשר אינם תקינים וחל שינוי במבנה המרחבי שלהם מאלפא הליקס לבטא שיטס. לעיתים הם מתקשים לבחוזר חזרה למבנה תקין, שוקעים ויוצרים אגרגנטים, צברים.


שקיעה של חלבונים במוח גורמת למחלות דה-נוירו-דגרנטיבוית אלצהיימר, פריקנסון

שפרונים

חלבונים מלווים שעוזרים בקיפול הלא קוולנטי של החלבון
חלקם צמודים לריבוזום ומקפלים חלבונים שזה עתה סונתזו

חלבונים מלווים שעוזרים בקיפול הלא קוולנטי של החלבון


חלקם צמודים לריבוזום ומקפלים חלבונים שזה עתה סונתזו

חומצות אמינו שונות במבני שניוניים

לא כל חומצות האמינו יכולות להופיע בשני המבנים עקב הפרעות סטריות.


למשל חומצות אמינו עם שייר מסועף משפריע במבנה האלפא הליקס


או חומצה אמינית פרולין שאין בה מימן חופשי ולא יכולה ליצור קשרי מימן באלפא הליקס.


ניתן לחזות את המבנה השניוני של החלבון ע"פ הרכב חומצות האמינו, אך רק עד דיוק של 60%-70%





הפרדוקס של לוינת'ל

חלבון בן 100 חומצות אמינו הוא בעל מספר עצום של אפשרויות ארגון, והזמן שייקח לחלבון לעבור על כל האפשרויות הוא מילארדי שנים. אך בטבע חלבון מתארגן תוך כמה שניות בתמיסה מימית.


מסקנות:


יתכנו שני מצבים:


מעבר רנדומלי על כל האפשרויות


מצבי ביניים נכונים אשר מנחים לאפשרויות הנכונות

nucleation condensation modle

בחלבון ישנם גרעיני התארגנות , אשר יציבים תרמודינמית
מסביב לגרעים ההתארגנות נבנה מבנה כולל של חלבון באופן "התארגנות קואופרטיבית"
 בשביל...

בחלבון ישנם גרעיני התארגנות , אשר יציבים תרמודינמית


מסביב לגרעים ההתארגנות נבנה מבנה כולל של חלבון באופן "התארגנות קואופרטיבית"


בשביל להתארגן למצב של חלבון סופי ניתן לעשות יותר מאשר מסלול אחד אך בסופו של דבר הוא יניב אותה צורה סופית


ממצב של חוסר סדר מוחלט בחלבון, החלבון מתארגן וישנה ומתרחשת ירידה באנטרופיה וירידה באנרגיה , מספר האפשרויות הולך וקטן עד לקבלת החלבון השלם.


כשחלק מסוים מגיע למבנה נוח תרמודינמית הוא נוטה להשאר כך.

IUP

קבוצה של חלבונים המתאפיינים ברצף בתוך החלבון אשר מקנה להם מבנה שאינו מוגדר מראש ובר שינוי.


אותו חלבון יכול להגיב עם חלבון מטרה מסוים, וע"י שינוי המבנה המרחבי שלו הוא יגיב עם חלבון מטרה אחר


כנראה שהמבנה מותאם ע"פ צרכי התא


50% מהחלבונים ביצורים אאוקריוטים הם בעלי רצפים לא מוגדרים הבנויים מחומצות אמינו טעונות, פולריות, והידרופוביות

חלבונים מטה-מורפיים

חלבונים המופיעים בשתי צורות שונות לחלוטין:


Ltn10, Ltn40


שתי הצורות בשו"מ בתא ועברים מצורה אחת לשנייה


חלבונים אלו מגיבים עם חומרים שונים ומצבעים פעילויות שונות. קיימים תחת בקרת ביטוי

מחלות נוירו-דגנרטיביות

אלצהיימר, פרקינסון, הנטינגטון


מתאפיינות בשינוי מרחבי של חלבונים, לרוב למבנה בטא-שיטס, והם שוקעים במוח יוצרים צברים של חלבונים הנקראים פלאקים. הפלאקים הורסים באופן הדרגתי את הרקמות.


מקור משקע החלבונים הוא מחלבון תקין הנקרא prion אשר מבודד את רקמת המוח


במצבו התקין הוא עשיר במבני אלפא הליקס, ובמשקע הוא מופיע במבנה בטא שיטס.



בקטרייה/חיידק

בעלי מבנה גדול ודנ"א מעגלי. ובעלי דרישות מטבוליות שונות.


זקוקים למזון ומצע כדי לגדול

ווירוס/נגיף

מעטפה חלבונית מורכבת שמשמרת בתוכה מידע גנטי בצורת רנ"א או דנ"א. הנגיף גדל ע"י שימוש במנגנונים אנזימטים בתא על מנת שיוכל לשכפל את עצמו ולהפיץ את תוצריו

מחלת הפרה המשוגעת

אובחנה כמחלה אשר המדבקים בה הם חלבונים!


פרות היו אוכלות בקר נגוע ונדבקות במחלה, גם בני אדם נדבקו כך ומתו

מודיפיקציות על חומוצת אמינו המעשירות את המגוון

1. קבוצה אצטילית המייצבת את החלבון


2.קבוצת הידרוקסיל מייצבת סיבי קולגן חדש


3.פוספורילציה של חומצות אמינו ואיקטובן


4.חלבון GEP פולט אור ירוק כאשרמתארגנים שלוש חומצות אמינו במבנה מרחבי מתואם


5.הוספה של קרבוהידרטים לשייר והפיכתו ליותר הידרופילי


6.פרולין -מיוחד חלק פנימי הידרופילי וחיצוני הידרופובי