مبحث مولکولهای اطلاعاتی زیست دوازدهم (گفتار۳) + نکته و تست
در گفتار ۳ فصل مولکولهای اطلاعاتی زیست دوازدهم درباره پروتئینها صحبت شده است. پروتئینها مولکولهای درشتی محسوب میشوند که از واحدهایی ریزتر به نام آمینو اسید ساخته شدهاند. این مولکولهای درشت عمل انتقال اطلاعات را مستقیما بر عهده ندارند، اما یک عنصر مهم در این روند بهحساب میآیند.
در ادامه این مطلب با این مولکول و نکات کنکوری آن بیشتر آشنا میشویم.
واحدهای سازنده پروتیئنها
در گفتار ۳ مولکولهای اطلاعاتی زیست دوازدهم آمده که پروتیئنها از تکرار واحدهایی به نام آمینواسید ساخته شدهاند. آمینواسیدها براساس تعداد، نوع و ترتیب خود، عملکرد پروتئینها را تعیین میکنند. آمینواسیدها بهشکلی ساخته شدهاند که چهار ظرفیت اتم کربن را مملو میکنند.
همان طور که در شکل میبینید (از نکات کنکوری این فصل، شکل آمینواسید است.) پر شدن ظرفیتهای اتم کربن از یک طرف با اتصال گروه امین است و از طرف دیگر کربوکسیل یک ظرفیت آن را پر کرده است. در دو طرف دیگر این مولکول هم یک گروه R و یک اتم هیدروژن جاسازی شدهاند. در فصل مولکولهای اطلاعاتی زیست دوازدهم بهصورت نکتهای میخوانید که گروه R در هر آمینواسید میتواند متفاوت با آمینواسید دیگر باشد. ویژگیهای متمایز هر آمینواسید در نهایت به این گروه وابسته است.
در گفتار ۳ مولکولهای اطلاعاتی زیست دوازدهم در رابطه با پیوندهای پپتیدی هم صحبت شده است. آمینواسیدها با پیوندهای پپتیدی به هم اتصال پیدا میکنند تا در نهایت پروتئینها را بسازند. هنگام اتصال این آمینواسیدها به یکدیگر، فرایندی شکل میگیرد که طی این فرایند، گروه کربوکسیل، بار منفی و گروه امین، بار مثبت را به خود جذب میکنند. این دو گروه در محیط آبی به یکدیگر نزدیک میشوند و در نهایت به کمک آنزیم واکنش سنتز آبدهی را به انجام میرسانند. حاصل این واکنش آبدهی، آزاد شدن یک مولکول آب است که موجب پیوند پپتیدی بین دو آمینواسید میشود.
در فصل مولکولهای اطلاعاتی زیست دوازدهم میبینید که آمینواسیدها بهصورت خطی به یکدیگر متصل میشوند، پس طی ساخت پروتئینها، آنها ساختاری شاخه شاخه به خود نمیگیرند. قبل از اینکه ساختار نهایی پروتئینها بهواسطه آمینواسیدها شکل بگیرد، با تکرار چندین آمینواسید زنجیرههایی تشکیل میشود که به آنها زنجیرههای پلی پپتیدی میگویند.
از نکات کنکوری این فصل این است که آمینواسیدهایی که ابتدا به زنجیره پلی پپتیدی و در نهایت به پروتئنها تبدیل میشوند تنها ۲۰ نوع هستند. یعنی تنها ۲۰ نوع آمینواسید (در بین انواع زیادی از آمینواسیدها) با قرار گرفتن در کنار هم شکلهای متمایزی از انواع پروتئینها را میسازند. باید به یاد داشت که بدن ما تنها میتواند ۱۲ نوع از آمینواسیدها را بسازد. پس برای تامین آن ۸ نوع آمینواسید دیگر، انسانها نیازمند دریافت مواد غذایی مختلف هستند.
شکل فضایی پروتئینها
پروتئینها ممکن است از یک یا چند زنجیره پلی پپتیدی ساخته شوند. شکل نهایی که ساختار پروتئینها را میسازد معمولا در چهار سطح بررسی میگردد.
１. توالی آمینواسیدها
اولین ساختار پروتئینها بر اساس ترتیب، نوع و تعداد آمینواسیدها تعیین میشود. در این ساختار برای توالی پروتیئنها محدودیتی دیده نمیشود، در نتیجه آنها میتوانند پروتئینهایی بسیار متنوع بسازند.
２. الگوهایی از پیوند هیدروژنی
ساختار دوم پروتئینها بر اساس شکل صفحهای و مارپیچ آنها تعیین میشود. در میوگلوبین که یک پروتئین تکرشتهای است، زنجیره مارپیچیِ آمینواسیدها در نهایت این مولکول را میسازند.
３. تاخورده شدن و اتصال به هم
در این ساختار با تاخوردگی مارپیچها و صفحاتی که در ساختار دوم پدید آمده بود، پروتئین شکل سه بعدی کروی به خود میگیرد. ساختار این مرحله بهواسطه پیوندهای آبگریز گروه R انجام میشود. در واقع این پیوندها برای اینکه از آب دور بمانند در کنار یکدیگر قرار میگیرند. این کنار هم قرار گرفتن در نهایت موجب میشود که ساختار سهبعدی پروتیئنها شکل بگیرد.
4. آرایش زیراتمها
همه پروتئینها تکزنجیرهای نیستند. برخی از آنها با اتصال چندین زنجیره به یکدیگر ساختار چهارم را تشکیل میدهند. برای مثال، هموگلوبین از چهار زنجیره تشکیل شده که دو به دو با هم یکساناند. باید به یاد داشت که در پروتئینهای تکزنجیرهای مانند میوگلوبین اصلا ساختار چهارم شکل نمیگیرد.
نقش پروتئینها
فصل مولکولهای اطلاعاتی زیست دوازدهم در رابطه با نقش گسترده پروتئینها هم صحبت کرده است. برای مثال پروتئینها میتوانند نقش هورمونها را ایفا کنند. در واقع بیشتر هورمونها، ازجمله انسولین و اکسیتوسین جنسی از پروتئین دارند. پروتئینها گاهی میتوانند نقش مهارکنندگی هم داشته باشند. مهارکنندگی خاصیتی است که در مبحث بیان ژن بهطور کامل آن را برای شما توضیح خواهیم داد.
مبحث مولکولهای زیست دوازدهم اشاره میکند که از دیگر نقشهای پروتئینها حفاظت است. پروتئینهای فیبرین و کلاژن این نقش را ایفا میکنند. کلاژن در زردپی، استخوان، پوست و رباط وجود دارد. نقش چهارم پروتئینها هم انتقال گاز تنفسی در سطح بدن است. (هموگلوبین این نقش را ایفا میکند.) اکتین و میوزین هم نوعی دیگر از پروتئينها هستند که با حرکات لغزشی خود انقباض ماهیچهها را تعیین میکنند. خوب است بدانید که حتی مولکولهای دفاعی بدن هم که در سطح سلولها قرار دارند، پروتئینی هستند.
در فصل مولکولهای اطلاعاتی زیست دوازدهم از آنزیمهایی که جنسی پروتئینی دارند نیز یاد شده است. در ادامه درباره این نوع پروتئینها و نکات کنکوری آن صحبت میکنیم.
آنزیمها
آنزیمها از نکات کنکوری این فصل هستند. از نقشهای مهم این پروتئينها این است که سرعت واکنشها را در دمای بدن افزایش میدهند. آنها سبب میشوند که مولکولها با سرعت و بهطرز صحیح واکنشهای لازمه بدن را به انجام برسانند.
آنزیمها بهواسطه جایگاه فعال خود، عملکردشان را پیاده میکنند. جایگاه فعال همان بخشی است که پیشماده به آن متصل میشود. در شکل زیر شما میتوانید عملکرد این پروتئینها را در نقش آنزیم بهتر درک کنید. (آنزیمها از نکات کنکوری فصل مولکولهای اطلاعاتی زیست دوازدهم هستند.)
نکات کنکوری
در مبحث مولکولهای اطلاعاتی زیست دوازدهم خوب است که نکات زیر را به یاد داشته باشید:
- اساس تشکیل هر ساختار پروتئين، ساختار فوق آن است. (برای مثال ساختار آرایش زیراتمها از ساختار تا خورده شدن و اتصال به هم تبعیت میکند.)
- عواملی مثل نوع پیشماده، غلظت، دما و همچنین PH روی سرعت عملکرد آنزیمها موثر است.
- آنزیمها در دمای ۳۷ درجه بدن میتوانند بهترین عملکرد را از خود نشان دهند.
تست
هموگلوبین از چند نوع زنجیره تشکیل شده است؟
الف.۱
ب.۲
ج.۳
د.۴
جواب گزینه ب میشود.
نویسنده: کلاسینومگ