مذكرة و درس
جديدة 2019-2018
بكالوريا



picture_as_pdf Lire / Télécharger PDF











picture_as_pdf Lire / Télécharger PDF  


[/center]






تأخذ البروتينات بنيات فراغية متنوعة تختلف من بروتين لآخر كما تقوم البروتينات بأداء أدوار مختلفة في الخلايا الحية مثل الانزيمات، بروتينات النقل، التخزين، التغذية، الحركة،... الخ
الإشكالية: ماهي العلاقة بين بنية ووظيفة البروتين؟
1.      البنية الفراغية لبعض البروتينات:
البروتين له بنية فراغية محددة بدقة متناهية و تركيب بنائي خاص و مميز. هذه البنية هي المسؤولة عن وظيفة هذا البروتين و أي تغير في البنية الفراغية يؤدي إلى فقدان الوظيفة.
 
2.      الأحماض الأمينية:
تتكون جزيئات الاحماض الامينية من وظيفية أمينية (-NH2) و وظيفة حمضية كربوكسيلية (-COOH) مرتبطتان بالكربون α و سلسلة جانبية
 
 
يوجد 20 حمض أميني أساسي تختلف فيما بينها في السلسلة الجانبية. تصنف الأحماض الأمينية حسب السلسلة الجانبية إلى:
‌أ.        أحماض أمينية قاعدية: تتميز بوجود مجموعة قاعدية إضافية في الجذر R و هي: His, Arg, Lys
‌ب.    أحماض أمينية حمضية: تتميز بوجود مجموعة حامضية إضافية في الجذر R و هي: Asp, Glu
‌ج.     أحماض أمينية متعادلة: تتميز بعدم وجود مجموعة حمضية ولا قاعدية في الجذر R و تتمثل في الـ15 حمض أميني المتبقي.
 
3.      سلوك الأحماض الأمينية:
تجربة: نضع قطرة من محلول للحمض الأميني ألانين Ala في منتصف ورقة الترشيح في جهاز الهجرة الكهربائية عند pH=2، pH=12 و pH=6
الملاحظة:
‌أ.        في الوسط pH=2 (وسط حامضي):
نلاحظ هجرة الحمض الأميني Alanine نحو القطب السالب فهو يحمل شحنة موجبة. إذن سلك سلوك قاعدة (اكتسب بروتون)
‌ب.    في الوسط pH=12 (وسط قاعدي):
نلاحظ هجرة الحمض الأميني Alanine نحو القطب الموجب فهو مشحون بشحنة سالبة و بالتالي سلك سلوك حمض (فقد بروتون)
‌ج.     في الوسط pH=6 :
نلاحظ عدم هجرة الحمض الأميني حيث عند هذا الـpH تكون عدد الشحنات الموجبة تساوي عدد الشحنات السالبة و بالتالي تصبح شحنة الحمض الأميني تساوي 0.
درجة الـpH التي يكون عندها الحمض الأميني متعادل كهربائيا تدعى "نقطة التعادل الكهربائي pHi"

نتيجة:
      تسلك الأحماض الأمينية سلوك الأحماض (تفقد بروتونات) و سلوك القواعد (تكتسب بروتونات) و ذلك تبعا لدرجة حموضة الوسط لذلك تسمى المركبات الأمفوتيرية أو الحمقلية.

ملاحظة:
      الحمض الأميني يأخذ شحنة سالبة   إذا كان pH الوسط > pHi
      الحمص الأميني يأخذ شحنة موجبة إذا كان pH الوسط < pHi
 
4.      تشكل الروابط البيبتيدية:

5.      العلاقة بين البنية ثلاثية الأبعاد و وظيفة البروتينات:
تحافظ البروتينات على بنيتها الفراغية المحددة نتيجة لعدد الروابط التي تنشأ بين المجموعات.
 
تجربة:
إستعمل العالم أنفنسن إنزيم ريبونكلياز (وهو انزيم يفكك الـARN الذي يتكون من سلسلة بيبتيدية ذات 124 حمض أميني منها 8 حموض أمينية هي ________ تشكل 4 جسور ثنائية الكبريت
أخضع العالم إنزيم لعوامل مخربة و خاصة اليوريا (يعمل على إعاقة الانطواء الطبيعي للبروتين) و B-مركبتوايثانول (يعمل على إعاقة تفكك الجسور الكبريتية). نلاحظ أن الانزيم فقد نشاطه .في الخطوة الثانية إنفصال إنزيم عن العوامل المخربة فنلاحظ إستعادته لنشاطه.
الخطوة الثالثة أخذ إنزيم المخرب و أضاف إليه اليوريا، لاحظ أن الإنزيم لا يستعد نشاطه

نتيجة:
            تختلف البيبتيدات عن بعضها بالقدرة على التفكك الشاردي لسلاسلها الجانبية التي تحدد طبيعتها الحمقلية (الأنفوتيرية) و خصائصها الكهربائية.
            تتوقف البنية الفراغية و بالتالي التخصص الوظيفية على الروابط التي تنشأ بين أحماض أمينية محددة (ثنائية الكبريت، روابط شاردية، جذور كارهة للماء،...) بطريقة دقيقة في السلسلة البيبتيدية حيث الرسالة الوراثية (البرنامج)