تمثيل البروتينات الجزء الثانى

بمشيئة الله نستكمل الجزء الأول

الروابط التى تثبيت سلسلة جزئ البروتين فى اوضاعه

اهم الروابط التى تعمل على تثبيت اوضاع السلسلة الببتيدية هى
1- رابطة ثتائى الكبرتيد The disulphide (-s-s-) bond تتكون نتيجة وجود
الحمض الامينى السستين او السستئين فى مواضع مختلفة من السلسلة الببتيدية
تحت ظروف الأكسدة عن ذرتى الكبريت مكونة تركيب سستين بة رابطة ثنائى
الكبرتيد
2- تجاذب اطراف متأينة مختلفة الشحنة الكهربائية Electrostatic interaction
يحدث هذا بين مجموعات مختلفة من السلسلة وعلى حالة ايونات مرتبطة مثل
تجاذب مجموعة كربوكسيل متأنية ذات الشحنة السالبة مع مجموعة أمين ذات
الشحنة الموجبة
3- الرابطة الايدروجينية Hydrogen bond هى نوع من الارتباط الغير اسهامى
ينتج من التداخل الكهربائى الاستاتيكى بين جزيئات غير متأينة وفيها يحدث
تجاذب لذرة ايدروجين بواسطة ذرتين سالبتين الشحنة كل منها تعمل على جذبها
فتتردد بينهما
4- التجاذب بقوى فان درفالز Van der vaals interaction هذه الرابطة تعمل
بها تكافؤات ثانوية ضعيفة وتحدث بين الذرات او المجموعات التى بها توزيع
الالكترونات فى الجزئ غير مستقر فلا يوجد بها حالة استقطاب دائم وتبدو
متعادلة كهربائيا الا ان حركة الالكترونات فى مسار غير منتظم حول النواة
يؤدى الى حالة عدم تناسق مؤقت للتوزيع الالكترونى أثناء دوران الالكتر ونات
فى حركنها حول النواة فان الذرة او المجموعة تكتسب نوع من الاستقطاب
المؤقت بالنسبة لما يجاورها مما يؤدى الى تجاذب مع ما يغيرها من المجموعات
التى تحمل شحنة نسبية مختلفة عنها فى النوع . وفى اللحظات التى يحدث
اثنائها اتزان وسرعة حدوثة يخلق نوع من قوى التجاذب الضعيف وتسمى قى فان
درفالز وهذا النوع من الارتباط يحدث بين مجموعتى ميثايل او مجموعتين كحول
أول قريبة من بعضها فى مواضع مختلفة من السلسلة الببتيدية
5- التصاق المجموعات غير القطبية نتيجة تنافرها مع المذيب مثل الذى يحدث
بين مجموعتى فينايل أو أيزوبروبايل نتيجة تنافر كل منها مع الماء

نقره على هذا الشريط لتكبير الصورة

تمثيل البروتينات الجزء الثانى 1097.imgcache

بناء البروتينات بالنبات
يتم بناء البروتينات على عدة خطوات كالتالى :
* امتصاص النترات واختزالها داخل النبات
* بناء الاحماض ألامينية
* نقل المجموعة الامينية
* بناء البروتين
اولأ : اختزال النترات Nitrate reduction
يقوم النبات بامتصاص النيتروجين على صورة نترات كما سبق الاشارة اليه ولا
يكن استعماله الا بعد اختزالة الى الامونيا قبل اتحادها لتكوين المركبات
النيتروجينية
اول خطوات اختزال النترات هو تحويلها الى النيتريت NO2- تحت تأثير انزيم
nitrate reductase ثم يتحول النيتريت الى الهيبو امين HNO والذى يتحول الى
الهيدروكسيل امين NH2OH يتحول اخيرا الى النترات

تمثيل البروتينات الجزء الثانى 1098.imgcache

تمثيل البروتينات الجزء الثانى 1098.imgcache

[/size][/size]

[size=21]وقد
وجد ان عنصر المولبيدنيم عامل معاون CO-factor ضرورى لهذا الانزيم وان
القرين الانزيمى NAD (Nictanoamide Adenine Dinucleotide)المانح للاليكترون
الرئيسى له والذى ينقلة بدورة الى قرين انزيمى هو FAD (Flavin Adenine
Dinucleotide) ثم ينقل الألكترون منه الى المولبيدنيم فينقلة الى الاوكسجين
بجزيئ النترات ليمكنة من الاتحاد مع الايدروجين والذى منحة من قبل المعون
الانزيمى NAD ليكون الماء فيختزل جزيئ النترات الى النيتريت كما هو موضح فى
الشكل التالى

نقره على هذا الشريط لتكبير الصورة

تمثيل البروتينات الجزء الثانى 1099.imgcache

العوامل المؤثرة على أختزال النترات
يعتبر وجود عوامل مثل الضوء وثانى اكسيد الكربون والكالسيوم من العوامل
الهامة لاختزال النترات فقد وجد Beevers واخرين أن تخليق أنزيم اختزال
النترات يزداد بزيادة الكثافة الضوئية وأن الحاجة للضوء ترجع الى
الاحتياجات للنشاط الضوئى التمثيلى فى تخليق هذا الأنزيم . اما Paulsen and
Harper فقد وجدا أن الكالسيوم يؤدى الى تراكم النيتريت وهو ما يؤدى الى
تثبيت تمثيل انزيم اختزال النترات لذا اقترحا أن تراكم النيتريت لا يرجع
الى تأثير نقص الكالسيوم على انزيم الاختزال بل ان التأثير يرجع الى أن نقص
الكالسيوم يعيق انتقال النيتريت عبر الاغشية التى تعانى م ذلك النقص حيث
أن الكالسيوم من العوامل المكملة لوظيفة الاغشية
النحاس والحديد او كليهما معا بالاضافة الى ATP تشارك فى نشاط انزيم اختزال
النيتريت . كما وجد أن البروتين الفلافينى FAD والمولبيدنيم هامان
لأختنزال النترات حيث يعملا كحاملان للالكترون من NADH2 الى أوكسجين - NO3
ثانيا : بناء الاحماض الامينية Amino acids synthesis

يبدو أن الاحماض الامينية تبنى فى الميتاكوندريا لتوفر الاحماض الكيتونية
الناتجة من دورة كربي لاستخدامها فى بناء الاحماض الامينية الا أنه وجد ان
النباء يمكن أن يحدث ايضا فى البلاستيدات الخضراء
يتم البناء باندماج النشادر باحماض عضوية كيتونية مثل تفاعل حمض الالفاكيتو
جلوتاريك مع النشادر مكونا الحمض الامينى الجلوتاميك , وينشط هذا التفاعل
أنزيم glutamic acid dehydrogenase فى وجود قرين الانزيم NAD أو NADP
ويعتبر هذا التفاعل اهم التفاعلات على الاطلاق حيث انه التفاعل الذى يتم
فيه نقل النشادر الى الحمض الكيتونى بل يعتبر المنفذ الرئيسى والوحيد لنظام
التحول الغذائى للنتروجين الغير عضوى . لكن اثير كثير من الشكوك فى كون ان
التفاعل السابق هو الوحيد لادخال النشادر الى التمثل البروتينى فقد اشارت
الابحاث الى احتمال اخال النشادر مباشرا الى الاوكسال خلات والبيروفات
لتكوين حمض الاسبارتيك والالانين على التوالى وبذلك يكون هناك اربع طرق
لادخال الامونيا الى الاحماض الكيتونية لتكوين الاحماض الامينية

ثالثا : النقل الامينى Transamination

يستطيع حمض الجلوتاميك المتكون بالطريقة السابقة اعطاء مجموعة الامين الى
حمض القا كيتونى آخر لتكوين احماض امينية آخرى وينشط عملية نقل المجموعة
الامينية من حمض امينى الى حمض كيتونى مجموعة من الانزيمات تعرف بأنزيمات
النقل الامينى Transaminase ويحدد تسميتها مادة التفاعل وناتج التفاعل
فمثلا الأنزيم الذى ينشك نقل مجموعة أمين من حمض الجلوتاميك ( مادة تفاعل )
الى مجموعة الكربونيل لحمض الأكسالو خليك ليتكون حمض الاسبارتيك ( ناتج
التفاعل ) يسمى glutamate aspartic transaminase وقد توصل العلماء الى ان
النقل الأمينى يتم بمساعدة المرافقات الانزيمية مثل فوسفات البيريدوكسال
Pyridoxal phosphate أو فوسفات البيرودوكس امين Pyridoxamine phosphate

نقره على هذا الشريط لتكبير الصورة

تمثيل البروتينات الجزء الثانى 1100.imgcache

رابعا : بناء البروتين Protein synthesis

تبنى البروتينات على الريبوسومات بأتحاد الأحماض الأمينية أو تكثيفها معا
برابطة ببتيدية بين مجموعة الكربوكسيل فى احداهما مع مجموعة الأمين فى
الآخرى وبذلك تعد الريبوسومات بمثابة أنوال لتصنيع السلاسل الببتيدية ولكن
السؤال الذى يجب ان نعرف الأجابة علية هو آى الأحماض الأمينية تختار وبأى
ترتيب ؟ نجد الأجابة وافبة فى الجزء التالى والذى سنعرض فية كيف تتحكم
الجينات فى بناء البروتينات

اين تحتوى الخلية على مخزون المعلومات الوراثية اللازم لتأدية عملها ؟
• تحتوى الخلية على مخزون من المعلومات والخطط اللازمة لتأدية عملها داخل
النواة والبعض الآخر خارج النواة فى احدى عضيواتها وهو ما يسمى
بالميتاكوندريا وهو بيت الطاقة فى الخلية حيث انة المسئول عن أكسدة السكر
وانتاج الطاقة اللازمة للخلية فى تسير عملها .
• تحمل التعليمات داخل وحدات صغيرة تسمى بالجينات والتى تتراص معا داخل
حافظة تسمى الكروموسومات ومجموعة الجينات داخل الحوافظ جميعها تسمى
بالجينوم وهى المسئولة عن صفات الكائن التى تميزه والجينوم يعد مكتبة مرتبة
دون قراءة
• يتكون الكروموسوم كيميائيا من حمض يسمى الحمض النووى والذى يرمز له
بالدنا او DNA حيث يتكون من عدد هائل من الوحدات الصغيرة مرتبطة فى شكل
سلسله وكل جزئ كامل من DNA يتركب من سلسلتين تلتفان كجديلتي حبل لتأخذ شكل
اللولب المزدوج والوحدات الأساسية لهذه السلسة هى اربع نيكلوتيدات تسمى

تمثيل البروتينات الجزء الثانى 1101.imgcache

تمثيل البروتينات الجزء الثانى 1101.imgcache

• الادينوزين A
• السيتوزين C
• الثياميدين T
• الجواندين G
• هناك الفة كيميائية فيزيقية بين الادينوزين والثياميدين وبين كل من
السيتوزين والجواندين تسبب نزوع كل قاعدة الى الالتصاق بمن تتألف معها فأذا
ما انفصلت السلسلتين سريعا ما تعود الى التركيب الأصلي وإذا ما انفصلتا
السلسلتين كالسوستة سرعان ما اختارت كل سلسلة ما يكملها او تجمع كل سلسلة
القواعد التى تتألف معها ليتم بينها التحام لتكون سلسلة مكملة وبذلك يتم
التضاعف عند انقسام الخلية وبذلك تتكون السلسلة بنفس الترتيب وبدقة بالغة .

تتكون كل نيكلوتيدة من ثلاثة اجزاء اثنان منها تكونان قوائم السلم الحلزونى
وهما السكر الخماسي الريبوزى فى صورة الديسوكسى ( اى سكر الريبوز منزوع
ذرة الأكسيجين من على ذرة الكربون رقم 2 ) حمض الفوسفوريك وتتحد
النيوكلتيدات معا برابطة ثنائية الأستر حيث تتحد احدى النيوكليتيدات مع
التى تسبقها فى السلسلة برابطة استر بين مجموعة الايدروكسيل على ذرة
الكربون رقم 3 وحمض الفوسفوريك للنيوكليتيدة السابقة , وبين مجموعة
الايدروكسيل على ذرة الكربون رقم 5 وحمض الفوسفوريك للنيوكليتيدة التالية
والجزء الثالث من النيوكليتيدة عبارة عن احدى القواعد الاربعة والتى تكون
بالاتحاد مع ما يناظرها درجات السلم الحلزونى

فيتم الاتحاد بين قاعدة الادينين فى نيوكليتيدة الادينوزين A مع قاعدة
الثيامين فى نيوكليتيدة الثياميدين T برابطة ثنائية الايدروجين , وبين
قاعدة السيتوزين فى نيوكليتيدة السيتوزين C وقاعدة الجوانين بنيوكلتيدة
الجواندين G برابطة ثلاثية الايدروجين

تركيب الجين وتنظيم عملة
تبعا لنموذج Jacob&Monod فقد قسمت الجينات الى ثلاث أنواع وهى :
1- Regulator Genes وهى الجينات المنظمة لعمل عديد من الجينات الأخرى والتي يطلق عليها اسم الجينات العاملة
2- Operator Genes وهى الجينات العاملة التي تقوم بدور عامل التليفون وهى
التي تتحكم في فتح وغلق عدد كبير من الجينات الأخرى التي يطلق عليها
Structural Genes
3- Structural Genes وهى الجينات المسئولة عن التركيب الخاص بالبر وتينات أو ببروتين الإنزيم
ولقد افترض تنظيم نشاط الجين يكون عن طريق Regulator Genes حيث يتحكم في
فتح او قفل عدد من Structural Genes المسئولة عن إنتاج أنزيمات معينة تؤدى
تفاعلات بيوكميائية في سلسلة ينتج عنها في النهاية ظاهرة فسيولوجية معينة .
ويتم ذلك بأن يقوم ال Regulator Gene بإفراز مثبط لعمل Operator Genes
ويطلق على هذا المثبط اسم القامع او الكابح وقد اقترح Gelbert 1967 أن
Repressor عبارة عن بروتينيات تقوم بمنع الجين العامل من اتاحة الفرصة
لانزيم بلمرة الرنا من ان يعمل وبالتالي لا تؤدى وظيفتها واقترح ان ذلك يتم
بوسيلتين

نقره على هذا الشريط لتكبير الصورة

تمثيل البروتينات الجزء الثانى 1102.imgcache

الاولى ان الكابح ينتج دون قدرة على الكبح الا فى وجود منشط Effector عند
وجودة يقوم بالالتصلق بمنطقة Operator فيمنع انزيم بلمرة الرنا من نسخ DNA
وبالتالى عدم تكوين الرسالة
كما اقترح Jacob & Monod أن الالية الثانية للكابح تتم عن طريق تثبيطه
بمادة ذات وزن جزيء منخفض Effector والتي تلغى قدرة الكابح على العمل
وبالتالي يصبح Operator Genes حر تاركا ال Structural Genes قادرة على
العمل من خلال إصدارها الأوامر الخاصة بتكوين البروتين وهى m RNA وبالتالى
لانتاج إنزيمات متخصصة لاتمام تفاعلات معينة وظهور ظاهرة فسيولوجية أو صفة
أو تميز خلوي أو تكشف خلايا أو أنسجة معينة
وهناك نظرية تفترض أن البروتين القاعدي المعروف بالهستون والذي يحتوي على
نسبة كبيرة في تركيبه على الحمض الأميني الأرجنين والليسين" والموجود
بالكروموسومات يعمل كمادة مثبطة لفصل المادة الوراثية إذا ما اتحد بها
وبذلك ينظم فعلها من المراحل الجنينية وحتى الموت. ييسبق منطقة العامل او
Operator منطقة تسمى بمنطقة المستبدى او المحفز Promoter هى التى تحدد
لانزيم بلمرة mRNA من اين يبدأ العمل
نسخ ر نا او الرسالة RNA Synthesis
يتم نسخ رنا اى الرسالة التى ترسلها النواة الى الخلية بدرجة انتقائية حيث
يحدث نسخ جزئي فقط لتتابعات معينة من دنا الجين لانتاجmRNA بقاء نسبة صغيرة
فقط من هذة التتابعات المنسوخة يتم عليها عمليات تجهيز و تعديل و حذف
لتتابعات من ر ن ا النووى قبل خروجها النهائى الى السيتوبلازم

وتنتقى النواة جينات معينة لنسخها لتقوم بوظائف محددة تبعا لنوع الخلية
ومكانتها ووظيفتها فى النسيج او العضو لذلك فأنزيمات بلمرة ر ن ا لابد لها
من التعرف على منطقة المستبدئ او المحفز الموجودة فى الجين و المعروفة
Promoter عن طريق ارتباط بروتينات نوعية مع تتبعات معينة من د ن ا القالب
لتنشيط المحفز يطلق على تلك البروتينات النوعية اسم عوامل النسخ وهى بمثابة
مفتاح التشغيل لبدء التناسخ تبحث عوامل النسخ على تتابع معين يعرف بصندوق
TATA يتم التعرف علية بأستخدام أصابع الزنك فى عامل النسخ ويكون عادة على
بعد 250 قاعدة من موقع بدء النسخ فيؤدى عامل النسخ على تحفير النشاط النسخى
لأنزيمات بلمرة ر ن ا وينتج سلسلة ر ن ا من عدد من الوحدات يتراوح عددها
بين 8000-20000 نيكلوتيدة وهى أطول كثيرا من طول mRNA الذى يكون البروتين (
1200 نيكلوتيدة تشفر لحوالى 400 حمض امينى ليكون سلسلة البروتين )

.................. بمشيئة الله نستكمل فى الجزء الثالث ................

» تمثيل البروتينات الجزء الاول
» تمثيل البروتينات الجزء الثالث
» التنفس الجزء الثانى
» الهرمونات النباتية الجزء الثانى
» النظرية النسبية(الجزء الثانى)