معلومة

12.3: أمثلة على تخليق الأحماض الأمينية - علم الأحياء

12.3: أمثلة على تخليق الأحماض الأمينية - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

12.3: أمثلة على تخليق الأحماض الأمينية

أحماض أمينية

الأحماض الأمينية هي مغذيات عضوية تظهر في الأطعمة وفي جسم الإنسان إما كبنات بناء للبروتينات أو كأحماض أمينية حرة.

الأحماض الأمينية مصنوعة من المجموعة الأمينية (NH2) ، مجموعة الكربوكسيل (COOH) وسلسلة جانبية تحتوي على كربون أو هيدروجين أو أكسجين اثنين من الأحماض الأمينية (السيستين والميثيونين) تحتوي أيضًا على الكبريت وواحد (سيلينوسيستين) يحتوي على السيلينيوم.

الصورة 1. هيكل الأحماض الأمينية العامة:
تحتوي جميع الأحماض الأمينية على مجموعة الأمينية والكربوكسيل
إنها السلسلة الجانبية التي تجعل الأحماض الأمينية مختلفة عن بعضها البعض.


فوائد BCAA

فوائد BCAA هي تعتمد كليا على توافر الأحماض الأمينية الأخرى داخل جسم الإنسان. لقد تم اقتراح أن تأثيرات BCAAs من حيث كتلة العضلات عابرة ، لأنها تتنافس مع جزيئات البروتين الحاملة اللازمة لنقل مجموعة متنوعة من الأحماض الأمينية في جميع أنحاء الجسم. عندما تصبح بروتينات النقل مشبعة بمستويات عالية من الأحماض الأمينية المتفرعة السلسلة ، يصاب الجسم بنقص في الأحماض الأمينية العطرية ، فينيل ألانين ، التربتوفان ، التيروزين ، والهيستيدين. نظرًا لأن الأحماض الأمينية العطرية هي أيضًا سلائف لهرمون الغدة الدرقية ، و 5 هيدروكسي تريبتوفان ، و L-DOPA ، فمن المحتمل أن يؤدي الإفراط في استخدام مكملات BCAA إلى حدوث خلل في نظام التمثيل الغذائي وعدم توازن الناقل العصبي.

فوائد BCAA في تخليق البروتين

غالبًا ما تقتصر فوائد BCAA في دراسات تخليق البروتين على الاختبارات على القوارض حيث تعمل المستويات الأعلى من BCAAs على تحفيز تخليق البروتين وتمنع تقويض البروتين. في البشر ، يبدو أن هذا الدور أقل ارتباطًا بتخليق البروتين وأكثر ارتباطًا بتثبيط تقويض البروتين أو تحلل البروتين.

يشير التأثير الابتنائي إلى تخليق الجزيئات المعقدة من الجزيئات الأصغر ، مثل تخليق الأنسجة العضلية القائمة على البروتين من الأحماض الأمينية المفردة. يصف تأثير تقويضي انهيار جزيء معقد إلى أجزائه الفردية. يبدو أن الأحماض الأمينية المتفرعة السلسلة تعمل على إبطاء الهدم. هذا يعني أنه على الرغم من عدم زيادة معدل الإنتاج الضخم للعضلات من خلال مكملات BCAA في البشر ، يمكن أن يؤدي منحنى التدهور الأبطأ إلى مستويات أعلى من الأنسجة العضلية في الظروف المناسبة. لا ينبغي لأحد أن يتجاهل حقيقة ذلك قد لا يكون طول عمر الخلية في حالة العضلات تغييرًا إيجابيًا أصغر الخلية كان أداؤها أفضل.

لا تعتمد زيادة كتلة العضلات على مجموعة صغيرة من الأحماض الأمينية ، بل تعتمد على مجموعة كبيرة من الأحماض الأساسية وغير الأساسية من الناحية التغذوية. عندما يتم اختراق توافر حمض أميني واحد ، يمكن أن يؤثر ذلك على عملية الابتنائية بأكملها. من خلال استكمال مجموعة صغيرة ، لا يزال المرء مقيدًا بتوفر مجموعة كاملة من الأحماض الأمينية والإنزيمات وبروتينات النقل. لهذا السبب ، فإن التأثيرات الإيجابية لـ BCAAs على كتلة العضلات غالبًا ما تكون عابرة ، وبمرور الوقت ، تقل المكونات الأخرى لتخليق العضلات أو تتفوق عليها. بالإضافة إلى ذلك ، فإن توافر الأحماض الأمينية في تكوين العضلات الهيكلية يعتمد على انهيار العضلات. أثناء الوجبة وبعدها مباشرة ، يتم نقل الأحماض الأمينية عبر الدم إلى مواقع العضلات حيث تساهم في تكوين العضلات. بمجرد أن يتوقف الشخص عن تناول الطعام ، فإن هذا التوافر يتضاءل بسرعة ثم يعود الأمر إلى انهيار تقويضي لخلايا العضلات القديمة لتوفير المزيد من الأحماض الأمينية لبناء الابتنائية. نظرًا لأن BCAAs تعمل على إبطاء التحلل وتقليل المستويات المتاحة من الأحماض الأمينية الحرة ، فمن الممكن أن يكون لهذه المكملات تأثير سلبي على إنتاج العضلات على المدى الطويل.

فوائد BCAA في الدماغ

تتزامن فوائد BCAA في الدماغ مع المنافسة على بروتينات نقل الأحماض الأمينية العطرية وآثارها في تخليق الناقل العصبي ، ويتم حاليًا البحث عنها كوسيلة لعلاج نوبات الهوس. الأحماض الأمينية المتفرعة السلسلة هي مانحة للنيتروجين مما يعني أنها يمكن أن تساعد في توفير توازن إيجابي للنيتروجين في الدماغ من خلال المساهمة في تخليق الغلوتامات الاستثارة وتخليق حمض جاما أمينوبوتيريك المثبط (GABA).

كما الأحماض الأمينية متفرعة السلسلة قادرة على عبور الحاجز الدموي الدماغي، تمنع المستويات الأعلى الأحماض الأمينية العطرية التربتوفان والتيروزين والفينيل ألانين من دخول الدماغ. التربتوفان هو مقدمة من السيروتونين والتيروزين والفينيل ألانين هي سلائف الكاتيكولامين التي تؤثر بشكل مباشر على تكوين وإطلاق السيروتونين والكاتيكولامينات مثل الدوبامين والنورابينفرين والأبينفرين. ومع ذلك ، كما في حالة غالبية فسيولوجيا الجهاز العصبي المركزي ، لا يزال الدور الكامل لـ BCAAs في تخليق الناقل العصبي الاستثاري والمثبط غير واضح. القوارض التي أعطيت BCAA الزائدة لديها مستويات منخفضة من السيروتونين في الدماغ تسببت في إفراط الحيوانات في الأكل والسمنة، في حين أن المنتديات الصحية غالبًا ما تتضمن استفسارات من BCAA تكمل المستهلكين الذين يسألون عما إذا كانت تجاربهم في المزاج السيئ أو تقلبات المزاج قد ترتبط بابتلاعهم.


الفصل 10 أسئلة باور بوينت توليف البروتين

4. تسمى الوحدات الفرعية التي تتكون منها البولي ببتيدات _________________.

5. كم عدد الأحماض الأمينية الموجودة؟

6. رسم وتسمية الهيكل الأساسي للحمض الأميني.

7. المجموعة التي تجعل الأحماض الأمينية مختلفة عن بعضها البعض وتعطي الأحماض الأمينية خصائصها الفريدة تسمى مجموعة ___________.

8. تم العثور على الحمض النووي في ____________ للخلية ويبدأ عملية صنع _______________.

9. أين تصنع البروتينات؟

10. وصف نوعي الريبوسومات.

11. الخطوة الأولى في صنع البروتين هي عمل نسخة من ___________ في النواة.

12. ما هو الحمض النووي الذي يحتوي على الكود الرئيسي لصنع البروتينات؟

13. ما هي الأحماض النووية التي تعمل كمخطط في نسخ الكود الرئيسي؟

14. قارن بين السكريات الموجودة على DNA و RNA.

15. قارن وقارن بين قواعد النيتروجين على DNA و RNA.

16. يتكون الحمض النووي الريبي من خيط ____________ ، بينما الحمض النووي ___________ جزيء مجدول.

17. ما هي القاعدة التي تحل محل الثايمين في الحمض النووي الريبي؟

18. اسم الأنواع الثلاثة من جزيئات الحمض النووي الريبي.

19. ما هي وظيفة مرنا؟

20. ما هي وظيفة الرنا الريباسي؟

21. ما هي وظيفة الحمض الريبي النووي النقال؟

22. وصف شكل مرنا.

23. كيف يخرج mRNA من النواة بمجرد نسخ تعليمات DNA & # 8217s؟

24. ما القواعد الزوجية معًا على RNA؟

27. الميثيونين يسمى __________ الكودون & أمبير ؛ ويمثلها القواعد ________.

28. اسم الكودونات الثلاثة.

30. ما هو شكل الرنا الريباسي؟

31. ما شيئين يتكونان الريبوسومات؟

32. ما هي العملية التي تحدث في الريبوسومات؟

33. كل كودون يرمز إلى _______________.

34. هل يمكن أن تحتوي الأحماض الأمينية على أكثر من كودون واحد؟

35. هناك ______ أحماض أمينية و ______ أكواد محتملة.

36. كيف تقرأ جدول الكود الجيني الدائري؟

37. استخدم جدول الكودون الجيني وقم بتسمية هذه الأحماض الأمينية:

38. اسم القواعد التكميلية على الحمض النووي.

39. اسم القواعد التكميلية على RNA.

40. ما هو شكل الحمض الريبي النووي النقال؟

41. ما الذي يمكن أن يعلق على أحد طرفي جزيء الحمض الريبي النووي النقال للنقل؟

42. مقابل موقع التعلق على الحمض الريبي النووي النقال توجد 3 قواعد نيوكليوتيدية تسمى ______________.

43. قم بعمل رسم تخطيطي لجزيء الحمض الريبي النووي النقال (tRNA) مع موقع التعلق به والمسمى anticodon.

44. كودون على mRNA مكمل لـ _____________ على الحمض الريبي النووي النقال.

45. ما هو anticodon المكمل للكودون & # 8211 ACU؟

النسخ والترجمة

46. ​​ارسم مسار صنع البروتين.

47. تحديد تخليق البروتين.

48. اسم مرحلتين من تخليق البروتين.

49. قبل أن تتمكن mRNA من مغادرة النواة ، يجب أن تكون _______________ من أجل صنع البروتينات بشكل صحيح.

50. تعريف النسخ ومعرفة مكان حدوثه.

52. هل يتم نسخ كلا خيوط الحمض النووي؟

53. ما هو الانزيم المطلوب لنسخ الحمض النووي؟

54. حبلا DNA التي يتم نسخها تسمى _____________ حبلا.

55. ماذا سيكون تسلسل الحمض النووي الريبي التكميلي لتسلسل الحمض النووي - 5 & # 8242- GCGTATG-3 & # 8242؟

56. ما هو الإنزيم الذي يفصل بين خيوط الدنا في النسخ؟

57. يضيف بوليميراز الحمض النووي الريبي ____________ التكميلي إلى حبلا قالب الحمض النووي.

58. ___________ هي مناطق على الحمض النووي حيث يرتبط بوليميراز الحمض النووي الريبي لبدء النسخ.

59. يحتوي المروج على تسلسل يسمى صندوق _________.

60. تسلسلات أخرى على DNA تسمى إشارات _________ تخبر RNA polymerase متى يتوقف عن النسخ.

61. يجب أن يكون mRNA المصنوع حديثًا _________ لكي يعمل الحمض النووي.

62. ما هي الإنترونات وماذا يحدث لها أثناء معالجة الرنا المرسال؟

63. ما هي exons وماذا يحدث لها أثناء معالجة mRNA؟

64. وصف الغطاء الذي تمت إضافته إلى نسخة mRNA الجديدة.

65. أي نوع من الذيل يضاف إلى نسخة mRNA؟

66. نصوص mRNA الجديدة مصنوعة من _____________ مع 5 & # 8242 _________ و 3 & # 8242 ____________ الذيل.

67. ماذا يحدث بعد mRNA المصنوع حديثًا؟

68. تحديد الترجمة وأين تحدث؟

69. كيف تقرأ الريبوسومات mRNA؟

70. وصف هيكل الريبوسوم.

71. تتكون الريبوسومات من ________ rRNA و ________ بروتين.

72. الريبوسومات لها موقعان من الحمض الريبي النووي النقال يسمى _______ و ______ جنبًا إلى جنب مع موقع الخروج.

73. الجزء الأول من الترجمة يسمى ____________.

74. ما الوحدة الفرعية الريبوسومية الصغيرة تعلق على أي كودون على mRNA؟

75. بمجرد إرفاق mRNA والوحدة الفرعية الصغيرة ، ماذا يحدث بعد ذلك؟

76. رسم تسمية الريبوسوم مع كل من وحداته الفرعية ، 2 مواقع الحمض النووي الريبي ، ونسخة مرنا المرفقة.

77. يتحرك ______________ على طول كودون ________ mRNA في وقت واحد.

78. كم عدد tRNA & # 8217s التي تناسب الريبوسوم في وقت واحد؟

79. ماذا يحدث للأحماض الأمينية التي يحملها 2 tRNA & # 8217s داخل الريبوسوم؟

80. إن ضم الأحماض الأمينية بواسطة روابط ___________ هو الجزء الثاني من الترجمة المسمى ______________.

81. بمجرد انضمام حمض أميني إلى سلسلة عديد الببتيد المتنامية ، يترك الحمض الريبي النووي النقال _______________ لالتقاط ________________ آخر.

82. عندما يترك الحمض النووي الريبي الريبوسوم الريبوسوم ، يتحرك الريبوسوم أسفل الخيط _________ مما يسمح بدخول ________ آخر وحمضه الأميني.

83. في كل مرة يتحرك فيها الريبوسوم ، يتحرك فوق كودون _________.

84. المرحلة الأخيرة من الترجمة تسمى _______________.

85. اسم رموز الإنهاء الثلاثة.

86. تسلسل الأحماض الأمينية في سلسلة البولي ببتيد يسمى ____________ بنية البروتين.


12.3: أمثلة على تخليق الأحماض الأمينية - علم الأحياء

الجزء الثالث. البيولوجيا الجزيئية ، والتقسيم الخلوي ، والجينات

الطفرة هي أي تغيير في تسلسل الحمض النووي للكائن الحي. يمكن أن تحدث لأسباب عديدة ، بما في ذلك الأخطاء أثناء تكرار الحمض النووي. يمكن أن تحدث الطفرات أيضًا بسبب عوامل خارجية ، مثل الإشعاع أو المواد المسرطنة أو الأدوية أو حتى بعض الفيروسات. من المهم أن نفهم أنه ليست كل الطفرات تسبب تغيرًا في الكائن الحي. إذا حدثت طفرة بعيدًا عن تسلسل تشفير البروتين وتسلسلات الحمض النووي التي تنظم التعبير عنه ، فمن غير المرجح أن يكون التغيير ضارًا بالكائن الحي. في بعض الأحيان ، يمكن أن تكون التغييرات التي تحدث بسبب الطفرات مفيدة وستوفر ميزة للنسل الذي يرث هذا التغيير.

لا يزال العلماء غير قادرين على التنبؤ باستمرار بالآثار التي ستحدثها الطفرة على الكائن الحي بأكمله. قد تؤدي التغييرات في تسلسل الأحماض الأمينية للبروتين إلى زيادة أو تقليل مستوى نشاط البروتين. قد تؤدي الطفرات أيضًا إلى إيقاف وظيفة البروتين تمامًا. في كثير من الأحيان ، قد يؤدي التغيير في تسلسل الأحماض الأمينية إلى إنشاء وظيفة جديدة تمامًا. على أي حال ، فإن التنبؤ بالتأثير الذي ستحدثه الطفرة يتطلب معرفة كيفية عمل البروتينات في مجموعة متنوعة من الخلايا والأنسجة والأعضاء وأنظمة الأعضاء المختلفة. مع فهمنا الحالي ، هذا ليس ممكنًا دائمًا. أفضل طريقة لدينا لفهم الطفرة هي مراقبة آثارها مباشرة في الكائن الحي الذي يحمل الطفرة.

الطفرة النقطية هي تغيير في نوكليوتيد مفرد من تسلسل الحمض النووي. يمكن أن يكون للطفرات النقطية تأثيرات متنوعة على الرغم من أنها تغير نوكليوتيد واحد فقط. يتم التعرف على ثلاثة أنواع مختلفة من الطفرات النقطية ، (أ) الخطأ ، (ب) الصامت ، (ج) اللامعقول.

الطفرة الخاطئة هي طفرة نقطية تتسبب في استخدام حمض أميني خاطئ في صنع البروتين. تغيير التسلسل الذي أدى إلى تغيير الكودون من UUU إلى GUU سيستخدم فالين بدلاً من فينيل ألانين. يتم تحديد الأشكال والخصائص الكيميائية للأنزيمات من خلال التسلسل الصحيح لأنواع مختلفة من الأحماض الأمينية. يمكن أن يؤدي استبدال أحد الأحماض الأمينية بآخر إلى تكوين بروتين يعمل بشكل غير طبيعي.

تقدم الحالة المعروفة باسم فقر الدم المنجلي مثالًا جيدًا على التأثير الناجم عن طفرة بسيطة في الخطأ. الهيموغلوبين هو بروتين موجود في خلايا الدم الحمراء وهو المسؤول عن نقل الأكسجين إلى خلايا الجسم. تتكون جزيئات الهيموجلوبين الطبيعية من أربعة بروتينات مختلفة منفصلة. يتم ترتيب البروتينات فيما يتعلق ببعضها البعض بحيث تكون قادرة على الاحتفاظ بذرة حديد. ذرة الحديد هي جزء الهيموجلوبين الذي يربط الأكسجين.

يبدأ تسلسل الأحماض الأمينية لبروتين الهيموجلوبين في الأفراد العاديين على النحو التالي:

في بعض الأفراد ، تم تغيير نوكليوتيد واحد من جين الهيموجلوبين. نتيجة هذا التغيير هو بروتين الهيموجلوبين مع تسلسل الأحماض الأمينية:

يتم ترميز حمض الجلوتاميك (Glu) بواسطة كودونين: GAA و GAG. يتم ترميز Valine أيضًا بواسطة رمزين: GUA و GUG. التغيير الذي يتسبب في التحول من حمض الجلوتاميك إلى حمض الفالين هو طفرة مغلوطة. مع هذا التغيير الطفيف ، لا تتجمع أجزاء بروتين الهيموجلوبين بشكل صحيح تحت مستويات الأكسجين المنخفضة.

عندما تكون مستويات الأكسجين في الدم منخفضة ، تلتصق العديد من جزيئات الهيموجلوبين ببعضها البعض وتتسبب في تكوين خلايا الدم الحمراء بشكل منجل ، بدلاً من شكلها الدائري الطبيعي (الشكل 8.13). يمكن أن تكون النتائج مدمرة:

• لا تتدفق خلايا الدم الحمراء بسلاسة عبر الشعيرات الدموية ، مما يتسبب في تمزق خلايا الدم الحمراء وتدميرها. هذا يؤدي إلى فقر الدم.

• تتسبب أشكالها غير المنتظمة في التكتل ، مما يؤدي إلى انسداد الأوعية الدموية. هذا يمنع الأكسجين من الوصول إلى الأنسجة التي تتطلب الأكسجين. نتيجة لذلك ، تتلف الأنسجة.

• قد ينتج عن ذلك عدد من الإعاقات الجسدية ، بما في ذلك الضعف ، وتلف الدماغ ، وألم وتيبس المفاصل ، وتلف الكلى ، والروماتيزم ، وفي الحالات الشديدة الموت.

الشكل 8.13. خلايا الدم الحمراء الطبيعية والمنجلية

(أ) خلية دم حمراء طبيعية و (ب) خلية لها شكل المنجل. هذا المنجل هو نتيجة تغيير حمض أميني واحد في جزيء الهيموجلوبين.

الطفرة الصامتة هي تغيير نيوكليوتيد ينتج عنه إما وضع نفس الحمض الأميني أو حمض أميني مختلف ولكنه لا يسبب تغييرًا في وظيفة البروتين المكتمل. مثال على الطفرة الصامتة هو التغيير من UUU إلى UUC في mRNA. الطفرة من U إلى C لا تغير الحمض الأميني الموجود في البروتين. لا يزال ينتج عنه استخدام الحمض الأميني فينيل ألانين لبناء البروتين. يظهر مثال آخر في الشكل 8.14.

الشكل 8.14. أنواع الطفرات النقطية

استبدال النوكليوتيدات يغير البروتين فقط إذا أدى تغيير الكودون إلى استبدال حمض أميني مختلف في سلسلة بروتينية. (أ) في المثال ، يستدعي الكودون الأصلي CAA استخدام الجلوتامين من الأحماض الأمينية. (ب) تظهر طفرة صامتة حيث يتم تغيير الموضع الثالث من الكودون. يستدعي الكودون CAG نفس الحمض الأميني مثل الإصدار الأصلي (CAA). نظرًا لأن البروتينات المنتجة في المثال (أ) والمثال (ب) ستكون متطابقة في تسلسل الأحماض الأمينية ، فإنها ستعمل بنفس الطريقة أيضًا. (ج) تظهر طفرة غير منطقية حيث يوقف كودون UAA تخليق البروتين. (د) تحدث طفرة مغلوطة عندما يتم تغيير النيوكليوتيدات في الموضع الثاني من الكودون. يقرأ الآن AAA. يستدعي الكودون AAA الحمض الأميني ليسين. قد تغير هذه الطفرة وظيفة البروتين.

نوع آخر من الطفرات النقطية ، وهو طفرة لا معنى لها ، يتسبب في توقف الريبوسوم عن تخليق البروتين عن طريق إدخال كودون التوقف في وقت مبكر جدًا. على سبيل المثال ، يمكن أن تحدث طفرة غير منطقية إذا تم تغيير كودون من CAA (الجلوتامين) إلى UAA (توقف). ينتج عن هذا النوع من الطفرات بروتين قصير جدًا. يمنع تكوين بروتين وظيفي لأنه يتم إنهاؤه في وقت مبكر جدًا. تشمل الأمراض الوراثية البشرية الناتجة عن الطفرات غير المنطقية (أ) التليف الكيسي (الناجم عن طفرات معينة في الجين المنظم لتوصيل الغشاء التليف الكيسي) ، (ب) الحثل العضلي الدوشيني (الناجم عن الطفرات في جين ديستروفين) ، و (ج) بيتا الثلاسيميا (التي تسببها الطفرات في جين P-globin).

عدة أنواع أخرى من الطفرات تنطوي على مساحات أكبر من الحمض النووي من التغيير في نوكليوتيد واحد. تختلف عمليات الإدراج والحذف عن الطفرات النقطية لأنها تغير تسلسل الحمض النووي عن طريق إضافة وإزالة النيوكليوتيدات. تضيف طفرة الإدراج واحدًا أو أكثر من النيوكليوتيدات إلى تسلسل الحمض النووي الطبيعي. يمكن لهذا النوع من الطفرات أن يضيف أحماض أمينية إلى البروتين ويغير وظيفته. تزيل طفرة الحذف واحدًا أو أكثر من النيوكليوتيدات ويمكن أن تزيل الأحماض الأمينية من البروتين وتغير وظيفتها.

يمكن أن تؤثر عمليات الإدراج والحذف أيضًا على الأحماض الأمينية التي تم ترميزها بعد الطفرة عن طريق التسبب في تغيير الإطارات. تقرأ الريبوسومات mRNA ثلاثة نيوكليوتيدات في وقت واحد. تسمى هذه المجموعة المكونة من ثلاثة نيوكليوتيدات بإطار القراءة. تحدث طفرة انزياح الإطارات عندما تتسبب عمليات الإدراج أو الحذف في أن يقرأ الريبوسوم المجموعات الخاطئة لثلاثة نيوكليوتيدات. ضع في اعتبارك المثال الموضح في الشكل 8.15. يمكن أن تؤدي الطفرات في فرامشفت إلى أمراض وراثية شديدة مثل تاي ساكس وبعض أنواع فرط كوليسترول الدم العائلي. يؤثر مرض تاي ساكس (الناجم عن طفرات في جين بيتا هيكسوسامينيداز) على تكسير الدهون في الجسيمات الحالة. ويؤدي إلى تلف الجهاز العصبي ، بما في ذلك العمى والشلل والذهان والموت المبكر للأطفال.

يتسبب انزياح الإطار في أن يقرأ الريبوسوم مجموعة خاطئة من ثلاثة نيوكليوتيدات على الرنا المرسال. عادةً ما تحمل البروتينات التي ينتجها هذا النوع من الطفرات القليل من التشابه مع البروتين الطبيعي الذي يتم إنتاجه عادةً. في هذا المثال ، يتم عرض التسلسل الطبيعي للمقارنة مع التسلسل المتحور. يفتقد التسلسل المتحور اثنين من نيوكليوتيدات اليوراسيل. يحدد التسطير مجموعات النيوكليوتيدات التي يقرأها الريبوسوم على أنها كودون. يتكون البروتين الطبيعي حتى بعد مواجهة الحذف.

الطفرات التي تسببها الفيروسات

يمكن لبعض الفيروسات إدخال شفرتها الجينية في الحمض النووي للكائن الحي المضيف. عندما يحدث هذا ، قد يتداخل وجود التسلسل الفيروسي الجديد مع قدرة الخلايا على استخدام المعلومات الجينية في تلك المنطقة المباشرة للإدخال. في مثل هذه الحالات ، تصبح المعلومات الجينية للفيروس طفرة إدخال. في حالة بعض الفيروسات القهقرية ، مثل فيروس الورم الحليمي البشري (HPV) ، تزيد طفرات الإدراج من احتمالية الإصابة بسرطان القضيب والشرج وسرطان عنق الرحم. تحدث هذه السرطانات عندما تحدث طفرات في الجينات التي تساعد على تنظيم انقسام الخلية (الشكل 8.16).

الثآليل التناسلية وبعض سرطانات الأعضاء التناسلية (خاصة سرطان عنق الرحم) سببها فيروس الورم الحليمي البشري (HPV). يظهر في هذه الصورة أكثر من 70 من فيروسات الورم الحليمي ، مأخوذة من خلال مجهر إلكتروني. ارتبطت العديد من سلالات فيروس الورم الحليمي البشري بمعدل أعلى من المعتاد للإصابة بالسرطان. وذلك لأن فيروس الورم الحليمي البشري يخلق طفرات إدخال في الخلايا التي يصيبها.

الانحراف الكروموسومي هو تغيير كبير في الحمض النووي يمكن ملاحظته على مستوى الكروموسوم. تتضمن الانحرافات الصبغية العديد من الجينات وتميل إلى التأثير على أجزاء مختلفة من الكائن الحي إذا كان يعيش خلال التطور. هناك أربعة أنواع من الانحرافات: الانعكاسات ، والنسخ المترجمة ، والازدواجية ، والحذف. يحدث الانقلاب عندما ينكسر الكروموسوم ويعاد ربط قطعة بالكروموسوم الأصلي ، ولكن في اتجاه مقلوب. يحدث الانتقال عندما يتم دمج جزء مكسور من الحمض النووي في كروموسوم مختلف. تحدث الازدواجية عندما يتم نسخ جزء من الكروموسوم وإرفاقه بالقسم الأصلي بالتسلسل. تنجم انحرافات الحذف عند فقد قطعة مكسورة أو تدميرها قبل أن يمكن إعادة توصيلها. كل هذه الانحرافات تعتبر طفرات. يمكن أن تتأثر العديد من الجينات بسبب الأجزاء الكبيرة من الحمض النووي المرتبطة بهذه الأنواع من الطفرات.

في البشر ، كثيرا ما تمنع الانحرافات الصبغية نمو الجنين. ومع ذلك ، في بعض الحالات ، يمكن أن يستمر الحمل لفترة كاملة. في هذه الحالات ، تختلف تأثيرات الطفرات بشكل كبير. في بعض الحالات ، لا توجد اختلافات ملحوظة. في حالات أخرى ، تكون الآثار شديدة. Cri-du-chat (صرخة القطة) هو اضطراب ناتج عن حذف جزء من الكروموسوم رقم 5. ويحدث مع ما بين 1 في 25000 إلى 50000 ولادة. يتمثل العرض الرئيسي في صرخة الرضّع شديدة النبرة تشبه القطة. يُعتقد أن هذا يرجع إلى مجموعة متنوعة من الأشياء التي تشمل ضعف العضلات. خصائص الوجه مثل الرأس الصغير والعينين الواسعتين والأذنين المنخفضة هي أيضًا خصائص نموذجية. الإعاقات العقلية الخفيفة إلى الشديدة هي أيضًا أعراض. يبدو أن هناك علاقة بين حجم الحذف والأعراض تميل المناطق الأكبر من الحمض النووي المحذوف إلى الارتباط بأعراض أكثر حدة.

العديد من أشكال الطفرات الأخرى تؤثر على الحمض النووي. بعض الأضرار التي لحقت بالحمض النووي واسعة النطاق لدرجة أن الخيط بأكمله ينكسر ، مما يؤدي إلى تخليق بروتينات غير طبيعية أو نقص كامل في تخليق البروتين. يشير عدد من التجارب إلى أن العديد من أدوية الشوارع ، مثل حمض الليسرجيك ثنائي إيثيل أميد (LSD) ، هي عوامل مطفرة تتسبب في تكسر الحمض النووي.

الطفرات والوراثة

يمكن أن تكون الطفرات ضارة للفرد الذي اكتسب الطفرة لأول مرة ، ولكن التغيرات في بنية الحمض النووي قد يكون لها أيضًا آثار ضارة على الجيل التالي إذا حدثت في الخلايا الجنسية. تنقل الخلايا الجنسية المعلومات الجينية من جيل إلى جيل. يمكن أن تنتقل الطفرات التي تحدث لجزيئات الحمض النووي إلى الجيل التالي فقط عندما تكون الطفرة موجودة في خلايا مثل الحيوانات المنوية والبويضة. في الفصول العديدة التالية ، سنلقي نظرة على كيفية وراثة الحمض النووي. عندما تقرأ الفصول التالية ، تذكر أن الحمض النووي رموز للبروتينات. الاختلافات الجينية بين الأفراد هي نتيجة إنزيمات مختلفة قليلاً.

16. تحدث الطفرات الكروموسومية والنقطية في الحمض النووي. بأي طرق يختلفون؟

17. ما هي الطفرة الصامتة؟ قدم مثالا.

يعتمد التشغيل الناجح للخلية الحية على قدرتها على استخدام المعلومات الجينية الموجودة في حمضها النووي بدقة. ينتج عن تكرار الحمض النووي مضاعفة دقيقة للمادة الجينية. تضمن هذه العملية فعليًا نقل خيوط متطابقة من الحمض النووي إلى الجيل التالي من الخلايا. يخضع إنتاج جزيئات البروتين لسيطرة الأحماض النووية ، وهي جزيئات التحكم الأساسية في الخلية. يحدد تسلسل القواعد في الأحماض النووية ، DNA و RNA ، تسلسل الأحماض الأمينية في البروتين ، والتي بدورها تحدد وظيفة البروتين. يتضمن تخليق البروتين فك تشفير الحمض النووي إلى جزيئات بروتينية محددة واستخدام الجزيئات الوسيطة ، mRNA و tRNA ، في الريبوسوم. يتم التحكم في عملية تخليق البروتين من خلال التسلسلات التنظيمية في الأحماض النووية. قد تؤدي الأخطاء في أي من تسلسل ترميز البروتين في الحمض النووي إلى تغييرات ملحوظة في أداء الخلية ويمكن أن تؤدي إلى موت الخلية.

1. يتم تخزين المعلومات الجينية في أي نوع من المواد الكيميائية؟

2. الفرق بين ريبوز و ديوكسيريبوز هو

أ. عدد ذرات الكربون.

ج. واحد سكر والآخر ليس كذلك.

د. لا فرق - إنهما نفس الجزيء.

3. القواعد النيتروجينية في الدنا

أ. عقد اثنين من خيوط الحمض النووي معًا.

ب. ربط النيوكليوتيدات معًا.

ج. جزء من المخطط الجيني.

د. كلا من a و c صحيحان.

4. نسخ نسخ المعلومات الجينية

5. يبدأ بوليميراز الحمض النووي الريبي في تصنيع الرنا المرسال في الخلايا حقيقية النواة لأن

أ. يجد تسلسل المروج.

ب. تتفاعل عوامل النسخ مع بوليميراز الحمض النووي الريبي.

ج. الجين موجود في منطقة كروماتين غير محكم.

د. كل ما سبق صحيح.

6. الترجمة في ظل الظروف العادية

ب. يقرأ في مجموعات من ثلاثة نيوكليوتيدات تسمى الكودونات.

د. جميع البيانات المذكورة أعلاه صحيحة.

7. وظيفة الحمض الريبي النووي النقال هي

أ. تكون جزءًا من الوحدات الفرعية للريبوسوم.

ب. تحمل المخطط الجيني.

ج. حمل حمض أميني إلى الريبوسوم العامل.

د. كلا من a و c صحيحان.

أ. جعل الريبوسومات أكثر كفاءة في الترجمة.

ب. منع حدوث الطفرات.

ج. زيادة نسخ جينات معينة.

9. تسمى العملية التي تزيل الإنترونات وتنضم إلى exons من mRNA

10. من المحتمل أن يتم إنشاء حذف قاعدة واحدة في تسلسل تشفير البروتين للجين

ب. بوليميراز RNA معيب.

11. أي مثال على طفرة مغلوطة؟

12. ما هو أفضل وصف لتسلسل الأحداث التي يتبعها فيروس نقص المناعة البشرية في تكرارها؟

13. إذا لم تتحد وحدتان فرعيتان من الريبوسوم مع جزيء mRNA ، فماذا لن يحدث؟

د. كل ما سبق صحيح.

14. أي من الأزواج التالية سيكون غير صحيح وفقًا لقاعدة الاقتران الأساسي؟

15. باستخدام قاموس الأحماض الأمينية والحمض النووي ، ما هو الحمض الأميني الذي سيتم ترميزه بواسطة كودون مرنا GAC؟

1. ج 2. ب 3. د 4. أ 5. د 6. ب 7. ج 8. ج 9. ب 10. د 11. ب 12. ج 13. ب 14. ج 15. ب

صديقك الحدائق لممارسة هواية. لقد لاحظت أن لديها نباتًا لم يعد ينتج نفس لون الزهرة الذي كان ينتج قبل بضع سنوات. كانت تُنتج أزهارًا حمراء الآن ، والزهور بيضاء. ضع في اعتبارك أن لون البتلة في النباتات يرجع إلى إنزيم واحد على الأقل ينتج صبغة اللون. لا يوجد لون يشير إلى عدم وجود نشاط إنزيم. باستخدام ما تعرفه عن الجينات وتخليق البروتين والطفرات ، افترض ما حدث لسبب التغيير في لون الزهرة. حدد عدة احتمالات بعد ذلك ، حدد ما تحتاج إلى معرفته لاختبار فرضيتك.

إذا كنت مالك حقوق الطبع والنشر لأي مادة واردة على موقعنا وتعتزم إزالتها ، فيرجى الاتصال بمسؤول الموقع للحصول على الموافقة.


الفصل 10 أسئلة باور بوينت توليف البروتين

4. تسمى الوحدات الفرعية التي تتكون منها البولي ببتيدات _________________.

5. كم عدد الأحماض الأمينية الموجودة؟

6. رسم وتسمية الهيكل الأساسي للحمض الأميني.

7. المجموعة التي تجعل الأحماض الأمينية مختلفة عن بعضها البعض وتعطي الأحماض الأمينية خصائصها الفريدة تسمى مجموعة ___________.

8. تم العثور على الحمض النووي في ____________ للخلية ويبدأ عملية صنع _______________.

9. أين تصنع البروتينات؟

10. وصف نوعي الريبوسومات.

11. الخطوة الأولى في صنع البروتين هي عمل نسخة من ___________ في النواة.

12. ما هو الحمض النووي الذي يحتوي على الكود الرئيسي لصنع البروتينات؟

13. ما هي الأحماض النووية التي تعمل كمخطط في نسخ الكود الرئيسي؟

14. قارن بين السكريات الموجودة على DNA و RNA.

15. قارن وقارن بين قواعد النيتروجين على DNA و RNA.

16. يتكون الحمض النووي الريبي من خيط ____________ ، بينما الحمض النووي ___________ جزيء مجدول.

17. ما هي القاعدة التي تحل محل الثايمين في الحمض النووي الريبي؟

18. اسم الأنواع الثلاثة من جزيئات الحمض النووي الريبي.

19. ما هي وظيفة مرنا؟

20. ما هي وظيفة الرنا الريباسي؟

21. ما هي وظيفة الحمض الريبي النووي النقال؟

22. وصف شكل مرنا.

23. كيف يخرج mRNA من النواة بمجرد نسخ تعليمات DNA & # 8217s؟

24. ما القواعد الزوجية معًا على RNA؟

27. الميثيونين يسمى __________ الكودون & أمبير ؛ ويمثلها القواعد ________.

28. اسم الكودونات الثلاثة.

30. ما هو شكل الرنا الريباسي؟

31. ما شيئين يتكونان الريبوسومات؟

32. ما هي العملية التي تحدث في الريبوسومات؟

33. كل كودون يرمز إلى _______________.

34. هل يمكن أن تحتوي الأحماض الأمينية على أكثر من كودون واحد؟

35. هناك ______ أحماض أمينية و ______ أكواد محتملة.

36. كيف تقرأ جدول الكود الجيني الدائري؟

37. استخدم جدول الكودون الجيني وقم بتسمية هذه الأحماض الأمينية:

38. اسم القواعد التكميلية على الحمض النووي.

39. اسم القواعد التكميلية على RNA.

40. ما هو شكل الحمض الريبي النووي النقال؟

41. ما الذي يمكن أن يعلق على أحد طرفي جزيء الحمض الريبي النووي النقال للنقل؟

42. مقابل موقع التعلق على الحمض الريبي النووي النقال توجد 3 قواعد نيوكليوتيدية تسمى ______________.

43. قم بعمل رسم تخطيطي لجزيء الحمض الريبي النووي النقال (tRNA) مع موقع التعلق به والمسمى anticodon.

44. كودون على mRNA مكمل لـ _____________ على الحمض الريبي النووي النقال.

45. ما هو anticodon المكمل للكودون & # 8211 ACU؟

النسخ والترجمة

46. ​​ارسم مسار صنع البروتين.

47. تحديد تخليق البروتين.

48. اسم مرحلتين من تخليق البروتين.

49. قبل أن تتمكن mRNA من مغادرة النواة ، يجب أن تكون _______________ من أجل صنع البروتينات بشكل صحيح.

50. تعريف النسخ ومعرفة مكان حدوثه.

52. هل يتم نسخ كلا خيوط الحمض النووي؟

53. ما هو الانزيم المطلوب لنسخ الحمض النووي؟

54. حبلا DNA التي يتم نسخها تسمى _____________ حبلا.

55. ما هو تسلسل الحمض النووي الريبي التكميلي لتسلسل الحمض النووي - 5 & # 8242- GCGTATG-3 & # 8242؟

56. ما هو الإنزيم الذي يفصل بين خيوط الدنا في النسخ؟

57. يضيف بوليميراز الحمض النووي الريبي ____________ التكميلي إلى حبلا قالب الحمض النووي.

58. ___________ هي مناطق على الحمض النووي حيث يرتبط بوليميراز الحمض النووي الريبي لبدء النسخ.

59. يحتوي المروج على تسلسل يسمى صندوق _________.

60. تسلسلات أخرى على DNA تسمى إشارات _________ تخبر RNA polymerase متى يتوقف عن النسخ.

61. يجب أن يكون mRNA المصنوع حديثًا _________ لكي يعمل الحمض النووي.

62. ما هي الإنترونات وماذا يحدث لها أثناء معالجة الرنا المرسال؟

63. ما هي exons وماذا يحدث لها أثناء معالجة mRNA؟

64. وصف الغطاء الذي تمت إضافته إلى نسخة mRNA الجديدة.

65. أي نوع من الذيل يضاف إلى نسخة mRNA؟

66. نصوص mRNA الجديدة مصنوعة من _____________ مع 5 & # 8242 _________ و 3 & # 8242 ____________ الذيل.

67. ماذا يحدث بعد mRNA المصنوع حديثًا؟

68. تحديد الترجمة واخبر مكان حدوثها؟

69. كيف تقرأ الريبوسومات mRNA؟

70. وصف هيكل الريبوسوم.

71. تتكون الريبوسومات من ________ rRNA و ________ بروتين.

72. الريبوسومات لها موقعان من الحمض الريبي النووي النقال يسمى _______ و ______ جنبًا إلى جنب مع موقع الخروج.

73. الجزء الأول من الترجمة يسمى ____________.

74. ما الوحدة الفرعية الريبوسومية الصغيرة تعلق على أي كودون على mRNA؟

75. بمجرد إرفاق mRNA والوحدة الفرعية الصغيرة ، ماذا يحدث بعد ذلك؟

76. رسم تسمية الريبوسوم مع كل من وحداته الفرعية ، 2 مواقع الحمض النووي الريبي ، ونسخة مرنا المرفقة.

77. يتحرك ______________ على طول كودون ________ mRNA في وقت واحد.

78. كم عدد tRNA & # 8217s التي تناسب الريبوسوم في وقت واحد؟

79. ماذا يحدث للأحماض الأمينية التي يحملها 2 tRNA & # 8217s داخل الريبوسوم؟

80. إن ضم الأحماض الأمينية بواسطة روابط ___________ هو الجزء الثاني من الترجمة المسمى ______________.

81. بمجرد انضمام حمض أميني إلى سلسلة عديد الببتيد المتنامية ، يترك الحمض الريبي النووي النقال _______________ لالتقاط ________________ آخر.

82. عندما يترك الحمض النووي الريبي الريبوسوم الريبوسوم ، يتحرك الريبوسوم أسفل الخيط _________ مما يسمح بدخول ________ آخر وحمضه الأميني.

83. في كل مرة يتحرك فيها الريبوسوم ، يتحرك فوق كودون _________.

84. المرحلة الأخيرة من الترجمة تسمى _______________.

85. اسم رموز الإنهاء الثلاثة.

86. تسلسل الأحماض الأمينية في سلسلة البولي ببتيد يسمى ____________ بنية البروتين.


كيف تتفاعل ساق L1 مع الحمض النووي الريبي في الحالة الهجينة؟

بعد استيفاء الحمض الريبي النووي النقال (tRNA) بواسطة EF-Tu ونقل الببتيدل الناجح ، يكون الريبوسوم قادرًا على الخضوع تلقائيًا لدوران بين الوحدات الفرعية (الشكل 1 (1) إلى (2)). في هذه الحالة ، تفترض tRNAs مهنة هجينة بالنسبة للريبوسوم: بينما لا يزال anticodon موجودًا في الموقع الأصلي على الوحدة الفرعية الصغيرة ، يتم نقل الطرف الآخر من tRNA إلى موقع الربط التالي على الوحدة الفرعية الكبيرة التي تولد ما يسمى A الحالات الهجينة / P و P / E. ينخرط P / E tRNA في تفاعلات مع ساق L1 ، وهو جزء ديناميكي جدًا من الريبوسوم. يُعتقد أن هذه التفاعلات تعمل على استقرار الحالة الهجينة. ومن المثير للاهتمام ، استنادًا إلى تجارب FRET ، أن البادئ tRNA يتفاعل بشكل أضعف مع ساق L1.

باستخدام MDFF و equilibrium MD ، تناولنا طبيعة التفاعلات بين ساق L1 و tRNA في حالة P / E الهجينة. على وجه الخصوص ، قمنا بمقارنة سلوك البادئ tRNA fMet مقابل elongator tRNA Phe. لا يقتصر الأمر على افتراضات الحمض الريبي النووي الريبوزي (tRNAs) بتكوينات مختلفة داخل الريبوسوم (الشكل 10) ، بل إنهما يتفاعلان بشكل مختلف مع ساق L1. بينما لوحظ تكديس غريب مع RNA الريبوزومي لساق L1 بالنسبة لكلا الحمض الريبي النووي النقال ، فإنه أقل وضوحًا بالنسبة للـ tRNA البادئ مقارنةً بالـ tRNA المطول (الشكل 10). ومن المثير للاهتمام ، أن سلوك الحمض النووي الريبي يتأثر بشدة بأنماط التعديل الخاصة بكل منها.

الشكل 10. (اليسار) الهياكل المتراكبة لـ tRNA Phe و tRNA fMet داخل الريبوسوم. (مركز) التفاعلات بين tRNA Phe وساق L1. تظهر تفاعلات التراص على شكل أسطح داخل المربع المنقط. (حق) التفاعلات المقابلة لـ tRNA fMet.

علاوة على ذلك ، تُظهر عمليات المحاكاة أن أحد مجالات البروتين الريبوسومي L1 يمكن أن ينفصل عن RNA الريباسي ويتحرك بشكل مستقل إلى حد ما (شاهد الفيلم). ومع ذلك ، فإن الآثار الفسيولوجية لهذا السلوك ليست واضحة ، ولكن تجارب FRET المستقبلية يمكن أن تلقي الضوء على وظيفة محتملة.


إزاحة الحمض النووي الريبي داخل الريبوسوم

أثناء الدوران التلقائي بين الوحدات الفرعية ، أو ما يسمى بالتصعيد ، للريبوسوم ، تتبنى الحمض النووي الريبي داخل الريبوسوم شكلين مختلفين ، الحالة الكلاسيكية (A / A و P / P) والهجين (A / P و P / E) حالة. جنبًا إلى جنب مع حركة ساق L1 ، يُطلق على هذه المطابقات بشكل جماعي حالتين متميزتين ، وهما "macrostate I" (الريبوسوم غير المصدق ، و tRNAs الكلاسيكية وساق L1 المفتوح) و "macrostate II" (الريبوسوم السقاطة ، و tRNAs الهجين وساق L1 مغلق ) ، كما هو موضح في الشكل 11 أ. يعد الانتقال من "macrostate I" إلى "macrostate II" أمرًا ضروريًا لنقل الحمض النووي الريبي داخل الريبوسوم بحيث يمكن إخلاء موقع tRNA الذي يحمل الحمض الأميني التالي. إن وجود حالات وسيطة بين هذين المطابقين محل نقاش كبير بسبب نقص البيانات الهيكلية.

كشف تطبيق MDFF على بيانات cryo-EM للريبوسوم عن حالتين وسيطتين غير مرئيتين سابقًا (الشكل 11 ب). يساعد تحديد هذه الحالات الوسيطة الجديدة في توضيح مسار الانتقال ، ولا سيما تكوين الحمض النووي الريبي الهجين داخل الريبوسوم. تدعم نتائجنا أيضًا فكرة أن الريبوسوم يستخدم آلية براونية للتقدم عبر الحالات المتميزة أثناء انتقال mRNA-tRNAs.

الشكل 11. (أ) حالتان متميزتان من المركب الريبوسومي أثناء إزفاء mRNA-tRNA. يحتوي Macrostate I على ريبوسوم غير مصدق ، و tRNAs كلاسيكي (برتقالي وأخضر) وساق L1 مفتوح (أرجواني). يحتوي Macrostate II على ريبوسوم سقاطة ، و tRNAs هجين وساق L1 مغلق. (ب) وسيطان جديدان (في مربع مبطن متقطع) تم تحديدهما بواسطة تحليل cryo-EM و MDFF.


بيولوجيا المخاط: التركيب والتركيب والتنظيم ☆

في هذه المراجعة ، نناقش المخاط ، وهو إفراز اللزوجة المرنة من الكأس أو الخلايا المنتجة للأغشية المخاطية التي تبطن الأسطح الظهارية لجميع الأعضاء المعرضة للعالم الخارجي. المخاط عبارة عن سائل مائي معقد يدين بخصائصه اللزجة المطاطية والتشحيم والترطيب لموسين البروتين السكري مع الإلكتروليتات والدهون والبروتينات الأصغر الأخرى. يكشف الفحص المجهري الإلكتروني للأسطح المخاطية عن سطح معقد للغاية مع شبكة من الألياف والمسام بأحجام مختلفة. المكون الرئيسي الهيكلي والوظيفي ، الميوسين هو بروتين سكري معقد مشفر بحوالي 20 جينًا من الميوسين والتي تنتج العمود الفقري للبروتين الذي يحتوي على تكرارات ترادفية متعددة لسيرين وثريونين (تكرارات ST) حيث ترتبط السكريات السكرية تساهميًا O. تحتوي طرفي N- و C لهذا البروتين الصمغي على مجالات أخرى مع القليل من الارتباط بالجليكوزيل أو عدم وجوده على الإطلاق ، ولكنها غنية بالسيستين مما يؤدي إلى ثنائي البوتاسيوم ومزيد من التعددية. عبر سندات SS. يبدأ تخليق هذا البروتين المعقد في الشبكة الإندوبلازمية مع تكوين البروتين الأبوبروتين ويتم تعديله بشكل أكبر عبر الارتباط بالجليكوزيل في رابطة الدول المستقلة و Golgi الإنسي وتعبئتها في حبيبات mucin عبر Ca 2 + سد الشحنات السالبة على فرشاة قليل السكاريد في عبر جولجي. تندمج حبيبات الميوسين مع غشاء البلازما للخلايا الإفرازية وبعد التنشيط عن طريق الإشارة إلى إطلاق الجزيئات Ca 2 + وتخضع لتغير جذري في الحجم بسبب ترطيب فرشاة البوليمر عالية الشحنة مما يؤدي إلى خروج الخلايا من الخلايا وتشكيل الطبقة المخاطية . تمت مناقشة الخصائص الانسيابية للمخاط والموسين المكون النشط وقابلية المخاطية له لفترة وجيزة في ضوء أهميتها في توصيل الأدوية المخاطية.


ما هي بعض الأمثلة على وظيفة البروتينات؟

/>

هناك عدد لا يحصى من الوظائف التي تؤديها البروتينات. المدرجة أدناه هي الأكثر شيوعًا.

تفسير:

ملخص الجدول:

1) الانزيمات. تتضمن كل عملية يتم إجراؤها في الجسم ، في مرحلة ما أو كليًا ، تفاعلًا كيميائيًا. تستمر التفاعلات الكيميائية وفقًا لقانون فيزيائي يُعرف باسم Gibbs Free Energy. يفرض هذا القانون أنه يجب وضع الطاقة في نظام من أجل حدوث تفاعل كيميائي. يشار إلى كمية الطاقة اللازمة لبدء التفاعل باسم "طاقة التنشيط". طاقة التنشيط هذه ليست متاحة دائمًا بسهولة ، وهذا النوع من التفاعل غير تلقائي. هذا هو السبب الانزيمات يوجد. الانزيمات تحفيز رد فعل ، مما يعني أنها تسرعها وتسمح لها بالمضي قدمًا بشكل أسرع من تلقاء نفسها.

أ. الإنزيم هو بروتين متخصص يخفض طاقة التفعيل. It does not add energy to the system, it reduces the amount of energy required to begin the reaction. Special emphasis should be taken on the fact that the requirements are lowered, as this is where students frequently experience misconceptions. (Enzymes لاتفعل add energy to a reaction).

Enzymes lower the activation energy:

Enzymes lower the activation energy required by a reaction by binding to their "substrate" (the molecule that enzymes assist in a reaction). Substrates typically fit specific enzymes, making enzymes very precise tools.

Note: an enzyme may have more than one substrate.

In chemical reactions, nothing can occur before the molecules are in close proximity to each other. Hence, enzymes lower activation energy by binding to the two compounds that are needed for the chemical reaction - bringing them together. This greatly increases the productivity of the cell, as it eliminates the need to wait for the molecules to "bump" into each other.

Note: if all reactions necessary for life were allowed to proceed without enzymes, not even the simplest bacteria would be capable of survival! Enzymes are absolutely essential.

There are other ways in which an enzyme may assist a reaction. One such mechanism proceeds by binding to a substrate, and subsequently prying the substrate open so that its functional groups are exposed. This allows the reaction, which normally would not proceed at all (due to an occluded reaction site) to occur.

2) Structural Proteins. Enzymes comprise a large portion of protein functionality, but proteins are also useful in many other applications. For example, cells and tissues could not maintain their structure without structural proteins . Collagen is a well-known structural protein. This protein is often found in the extracellular matrix (the space outside of the cell) holding things like tendons and ligaments together.

Another structural protein found in the human body is called actin. This is a vital part of our cells' cytoskeletons, and is, therefore, very important to the shape and conformation that they hold.

3) Transport Proteins. Oxygen, hormones, and many other substances cannot travel throughout the body without assistance. For this, transport proteins come in very handy. Think of them like a taxi. Sometimes, an individual finds himself in an unfamiliar place, and cannot get to his desired location. So, he calls a cab. بروتينات النقل are the cabs. Oxygen cannot freely float around in human blood, for various reasons, so a protein called hemoglobin binds to it and takes it to its destination.

4) Motor Proteins. Muscles are important because they work together to produce complex motions. These movements would be impossible without the existence of motor proteins. Proteins such as myosin are capable of changing their conformation in response to chemical stimulus, allowing the cells that possess them to change their shape. This is how they accelerate their position in three-dimensional space.

5) Storage Proteins. Certain substances our bodies rely upon for survival are dangerous to the surrounding tissues if left to drift about unhindered. For that, there are storage proteins . For example, iron is stored in the liver by a protein known as ferritin.

6) Signal Proteins. The body's hormonal system functions as a very complex postal system. Signal proteins , often hormones, are specialized compound synthesized to send a message to a specific or broad location. بعض signal proteins send a message to every cell in the body, and some are so specific that only one type of cell can recognize them. These proteins carry commands such as nerve growth factor ( NGF), epidermal growth factor ( EGF), and numerous others.

7) Receptor Proteins. If there are signal proteins, there must be someone to receive them. A well-known example is the مستقبلات الأسيتيل كولين, found in muscle cells at neuromuscular junctions. These hold specific conformations, capable of recognizing specific signal proteins.

8) Gene Regulatory Proteins. Gene expression is very complex it is regulated by proteins, edited, damaged occasionally, re-edited, and sometimes silenced. In order for a gene to be properly transcribed by RNA polymerase, some direction is in order. If all the genes were expressed at once, biological organisms would be aggregated messes of proteins indeed!

To rectify this, the cell uses proteins called البروتينات التنظيمية . These bind to the DNA molecule and do one of two things: activate gene expression, or inhibit it. Bacteria contain a lactose repressor that prevents an enzyme necessary for the catabolism of lactose from being expressed when no such sugar is available. Similarly, there are proteins that bind to the DNA strand when a certain gene needs to be expressed - this is usually performed by a protein involved in a signal transduction pathway.

Regulatory protein inhibiting or switching off a gene:

9) Miscellaneous. As first outlined above, cells possess far more than just eight categories of proteins. However, beyond the broad eight categories, the proteins that do not fit within boundaries are typically tailor made for the cell/organism that contains them. Some jellyfish, for example, have a protein called بروتين الفلوريسنت الأخضر ( GFP) that gives them mystical, green, glow-in-the-dark properties.


شاهد الفيديو: الجزيئات البيولوجية الكبيرة - البروتينات - مع بعض نفهمها (يونيو 2022).


تعليقات:

  1. Vudom

    لسوء الحظ ، لا يمكنني مساعدتك. أعتقد أنك ستجد الحل الصحيح.

  2. Junos

    أنا آسف ، لا يمكنني مساعدتك. لكنني متأكد من أنك ستجد الحل الصحيح.

  3. Tadeo

    كل شيء ليس بسيطًا

  4. Domhnall

    ما زلت أعرف حل واحد

  5. Tohias

    جملة ممتازة

  6. Gagrel

    أخبار. أعط أين يمكنني العثور على مزيد من المعلومات حول هذا الموضوع؟



اكتب رسالة