Doc3 AA et Protéines .pdf

‫األحماض األمينية والبروتينات‬
‫‪Amino acides and proteins‬‬
‫تعتبر البروتيناات هماا المراتاات الحيوياة نلا ار لااألوار األااااية التاي تلاوا اي ال‪ .‬ياا الحياة‬
‫تتواج ااأل البروتين ااات ااي ا ااي ال‪ .‬ي ااا الحي ااة و ااي ا ااي األجا اتاف ال‪ .‬وي ااة وتا ا أل هألوا ار م‪.‬ت ااة‬

‫اإنتيمات وبروتينات النلي ‪ ،‬الت‪.‬تين ‪ ،‬التغذية ‪ ،‬الحراة ‪ ،‬مرمونات‬

‫إلخ‬

‫تحت ااو البروتين ااات هااا ااا ك اا‪ ،‬كناس اار الهرب ااون ‪ ،‬األها ااجين ‪ ،‬ال ي ااألروجين ‪ ،‬النت ااروجين‬
‫والهبري اات ‪ ،‬ام ااا يحت ااو تعنا ا ا ك اا‪ ،‬كناس اار ه‪ .‬اارر م ااي الحألي ااأل ‪ ،‬ال اا ا ور ‪ ،‬والنح ااا‬

‫‪،‬‬

‫التنك‬

‫والبروتينات مي جتيئات ابيرة تتهون من كألأل ابيار مان الوحاألات األااااية تاام‪ ،‬األحمااض‬

‫األمينية (ه ه) ‪Amino Acides‬‬

‫األحماض األمينية‬

‫تتهون من مجموكة همين ومجموكة اربوااايي وذرة مياألروجين وا اا ة جانبياة (‪ )R‬مرتتطاة‬

‫كن طريق ذرة اربون تام‪- ،‬اربون ألن اا مجااورة لمجموكاة الهربوااايي تهاون مجموكاة‬
‫الهربواايي متأينة وحام ة لشحنة االتة بينما تهون مجموكة األمين حام ة لشحنة موجتة‬

‫‪R‬‬

‫يتواجااأل ااي البروتينااات ك اااألة كشاارون (‪ ) 20‬حمن ااا هميني ااا هااااايا ت‪.‬ت ااي يمااا بين ااا ااي‬
‫الا ا ة الجانبية (‪ ، )R‬مذه الا اا ة تحاألأل ‪.‬ساائل الحماض األميناي الهيميائياة وال يتيائياة‬
‫م ي نوع الت اك ت والذوتان‬

‫تامية األحماض األمينية‬
‫‪16‬‬

‫لهي حمض هميني ااا التيني ‪.‬ال وااا م‪.‬تسر ماون من ال‬

‫ة حروف األولا‪( ،‬إال اي‬

‫تعااض الحاااالت) وااااا م‪.‬تساار ماااون ماان حاارف واحااأل وياااتعمي كاااألة االاااا الماااون ماان‬
‫ااة هحاارف ‪.‬اسااة كنااأل اتاتااة تا اااي األحماااض األمينيااة ااي البروتينااات يحتااو الجااألو‬

‫الماوالي ك اا‪ ،‬ها اماف األحماااض األمينيااة األاااااية وتعااض مميتات ااا التااي اااوف يااأتي ا شااارة‬

‫إلي ا الحلا ي مذا التاب‬

‫أسماء وأقسام وبعض خصائص األحماض األمينية المتواجدة في البروتينات‬
‫التواجد في‬
‫البروتينات‬

‫درجة الكراهة‬
‫للماء‬

‫قيم ‪pK‬‬

‫‪pHi‬‬

‫‪pKR‬‬

‫‪pK2‬‬

‫‪pK1‬‬

‫و‪.‬ج‬

‫األسماء‬
‫المختصرة‬

‫الحمض األميني‬
‫متعادلة أليفاتية‬

‫متعادلة عطرية‬

‫متعادلة محبة للماء‬

‫قاعدية‬

‫حامضية‬

‫تلايا األحماض األمينية‬

‫من اااك ك ااألة ط اارا لتلا اايا األحم اااض األميني ااة همم ااا ت ااك الت ااي تعتم ااأل ك اا‪ ،‬محت ااور الا اا ا ة‬

‫الجانبيااة ماان مجموكااات اكأليااة هو حامنااية ‪ ،‬وتلاااا األحماااض األمينيااة تتعااا لااذلك إلاا‪3 ،‬‬
‫‪17‬‬

‫ه ااا هاااية‪:‬‬
‫‪ -1‬هحمااض همينياة اكألياة وتشامي ‪ 3‬ه ه ماي‪ Lys , Arg , His :‬تحتاو ماذه األحمااض‬
‫ك ‪ ،‬مجموكة اكألية ي الا ا ة الجانبية وتحمي شحنة موجتة كنأل ‪ pH‬المتعاأل‬

‫‪ -2‬هحماااض همينيااة حامنااية وتشاامي ‪ 2‬ه ه مااي‪ Glu , Asp :‬وتتمياات مااذه األحماااض‬

‫بإحتوائ ااا ك اا‪ ،‬مجموكااة حمنااية ااي الا اا ة الجانبيااة وتحمااي بااذلك شااحنة موجتااة كنااأل ‪pH‬‬

‫المتعاأل‬

‫أحماض أمينية متعادلة أليفاتية‬

‫أحماض أمينية متعادلة عطرية‬

‫أحماض أمينية حامضية‬

‫‪18‬‬

‫أحماض أمينية متعادلة قطبية (محبة للماء)‬
‫أحماض أمينية قاعدية‬

‫‪-3‬هحماااض همينيااة متعاأللااة وتشاامي ‪ 15‬ح ه التا يااة ‪ ،‬وتلاااا مااذه األحماااض األمينيااة بااألورما‬
‫إل‪ ،‬هحماض همينية هلي اتية ‪ ،‬احولية ‪ ،‬اريتية ‪ ،‬كطرية (هروماتية)‬

‫إلخ‬

‫ااأل تلاااا األحماااض األمينيااة حاااب اا وا ا ااي الماااف إلاا‪ ،‬محتااة ل ماااف (‪ )Hydrophyles‬و‬

‫اارمااة ل ماااف (‪ )Hydrophobes‬امااا ت‪.‬ت ااي األحماااض األمينيااة ااي ألرجااة حب ااا هوارامت ااا‬
‫ل مااف ‪ ،‬نجاأل ه ه الهارماة جاألا م اي ‪ Val , Leu , Ile , Pro , Phe‬و األ اي ا ارماة ل مااف‬

‫م اي ‪ Cys , Met‬والمحتاة ل مااف باألرجات م‪.‬ت اة م اي ‪ Ser, Thr‬تا ناا ة إلا‪ ،‬األحمااض‬
‫األمينية اللاكألية والحامنية يعبر كن ألرجة الهرامة ل ماف كن طريق ا ا ر ماي تلايا موجتاة‬
‫(هحماض همينية اارماة ل مااف) هو ااالتة (هحمااض همينياة محتاة ل مااف) ‪ ،‬ماذه ال‪.‬ساائل ل اا‬

‫هممية ابيرة ي الح اظ ك ‪ ،‬ااتلرار بنية البروتينات اما ايأتي ا شارة إليه الحلا‬
‫بعض خصائص األحماض األمينية‪:‬‬
‫النشاط الضوئي‪:‬‬

‫اي األحماض األمينياة ماكاألا الج يااين ل اا نشااي ناوئي وذلاك الحتوائ اا ك ا‪ ،‬ذرة ارباون‬

‫غير متنالرة (التي ترتتط تأربع مجموكات م‪.‬ت ة) ‪ ،‬ويحتو ‪ Thr‬و ‪ Ile‬ك ا‪ ،‬ذرتاي ارباون‬
‫غياار متنااالرتين امااا تمتااات األحماااض األمينيااة بوج اوأل سااورتين متنااالرتين مرتيااا ‪ D‬و ‪L‬‬

‫ك ‪ ،‬حاب ونع مجموكة األمين إلا‪ ،‬اليماين هو اليااار ‪ ،‬الساورة ‪ L‬ماي التاي تتواجاأل كااألة‬
‫‪19‬‬

‫نمن ترايب البروتينات الطبيعية‬

‫الشحنة‪:‬‬

‫تهون األحمااض األمينياة اي المحالياي ذات ‪ pH‬المتعااأل ك ا‪ ،‬شااي هياون ناائي اللطبياة‬

‫( ‪ion‬‬

‫‪dipolar‬‬

‫هو ‪ ، )Zwitterion‬وته ا ااون مجموك ا ااة األم ا ااين موجت ا ااة الشا ا ااحنة‬

‫(‪ )NH3+‬ومجموكااة الهربواااايي اااالتة الشااحنة (‪ )COO-‬تتغياار مااذه الشااحنة بتغياار ‪pH‬‬
‫الوا ااط ‪ ،‬ام ااا تحت ااو األحم اااض األميني ااة اللاكألي ااة والحامن ااية ك اا‪ ،‬ش ااحنات إنا اا ية ااي‬
‫الا ا ة الجانبية (‪)R‬‬

‫سلوك األحماض‬

‫سلوك القواعد‬

‫‪20‬‬

‫تاا ا ك األحم اااض األميني ااة اا ا وك األحم اااض (تعط ااي بروتون ااات) واا ا وك اللواك ااأل (تها ااب‬

‫بروتونات) وذلك تتعا لألرجة ‪ pH‬الواط ‪ ،‬لذلك تام‪ ،‬األحماض األمينية‬
‫معايرة األحماض األمينية (‪)Titration‬‬

‫‪ -1‬معااايرة الج ياين ‪: Gly‬‬

‫كنااأل تحنااير مح ااو ‪ Gly‬كنااأل ‪( pH=1‬مح ااو ‪ Hcl 0.1‬كيااار ) ااا معايرتااه بإنااا ة‬

‫اكألة وية م ي ‪ NaOH‬تألريجيا و يا‬

‫‪ pH‬المح و نحسي ك ‪ ،‬منحني يونا الع اة‬

‫بااين ماا ئااات (هحجاااا) اللاكااألة الملا ااة (محااور‬

‫) و ‪ pH‬الواااط (محااور ع ) الشاا ااي‬

‫‪ 3-2‬ينلا ااا المنحن ااي إل اا‪ ،‬م اارح تين تم ااي األولا ا‪ ،‬مع ااايرة مجموك ااة الهربواا اايي وال اني ااة‬
‫مجموكااة األمااين كنااأل بألايااة المعااايرة ‪ pH=1‬ياااون ح ه ذو شااحنة موجتااة ( ‪ )1‬ناتجااة ماان‬

‫مجموكة األمين ( ‪)NH3‬‬
‫كن ا ااأل إن ا ااا ة اللاك ا ااألة تب ا ااأله مجموك ا ااة الهربواا ا اايي ا ااي الت ا ااأين ‪ ،‬وكن ا ااأل مرح ا ااة متوا ا ااطة‬

‫(‪ )pH=pK‬تهااون مجموكااة الهربواااايي ااأل تأيناات بناااتة ‪ % 50‬تمواس ا ة المعااايرة تتااأين‬
‫مجموكة الهربواايي ا ياا ويسات الحماض األميناي ناائي التاأين ومتعااأل‬

‫ا ربائياا وتاام‪،‬‬

‫مذه النلطاة بنلطاة التعااأل اله رباائي ‪ )Isoelectric point) pHi‬تمواسا ة المعاايرة اي‬

‫المرح ااة ال اني ااة تب ااأله مجموك ااة األم ااين ااي ل ااأل البروت ااون وكن ااأل ‪ pH=9.60‬يتا اااور تراي اات‬
‫الحمض نائي التأين والحمض االب الشحنة (تأين ‪ % 50‬من مجموكاة األماين) ه كناألما‬

‫ياا ااون ‪ pH=pK‬لمجموكا ااة األما ااين تنت ا اا‪ ،‬المعا ااايرة كنا ااألما تتا ااأين مجموكا ااة األما ااين ا يا ااا‬

‫(‪ pH=12‬تلريتا) ‪ ،‬ياون الحمض األميني ي السورة االتة الشحنة (‪)1-‬‬

‫يما اان حا اااب نلط ااة التع اااأل اله رب ااائي ل ا ا ‪ Gly‬واألحم اااض المتعاألل ااة األ‪ .‬اارر امتوا ااط‬

‫حاااابي لليمتااي اباات التااأين لمجمااوكتي األمااين والهربواااايي وتااااو‬
‫‪5.97‬‬

‫‪21‬‬

‫ااي حالااة الج ياااين‬

‫‪pHi‬‬

‫‪+‬‬
‫مكافئات ‪H‬‬

‫‪-‬‬

‫مكافئات ‪OH‬‬

‫‬‫مكافئات ‪OH‬‬
‫‪+‬‬
‫مكافئات ‪H‬‬

‫امااا يمااان االاااتنتا هن منحناا‪ ،‬الج ياااين يحتااو ك اا‪ ،‬منطلتااين يمااان هن ياااون ي مااا‬
‫امح و منلا وذلك حو نلطتي ‪pK‬‬

‫ن حااأ هن ‪ Gly‬ياااون موجااب الشااحنة كنااألما ياااون ‪ pH‬هسااغر ماان ‪، (pH<pHi ) pHi‬‬
‫بينما ياون ااالتا اي ‪ pH>pHi‬وتاتألاأل الشاحنة الموجتاة هو الااالتة ا ماا ابتعاألنا كان نلطاة‬
‫التعاااأل اله ربااائي ‪ ،‬وتتاراوح شااحنة ‪ Gly‬بااين ‪ 1‬ااي الواااط الحامنااي اللااو إلاا‪ 1- ،‬ااي‬

‫الواط اللاكأل اللو‬

‫حاب مذه اللاكألة يمان تحأليأل نوع الشحنة التي يحم ا الحمض األميني كناأل ه نلطاة مان‬
‫‪ pH‬تعااأل ملارنت ااا بنلطااة ‪ pHi‬مااذه المع ومااات ذات همميااة تطبيليااة ااي سااي األحماااض‬
‫األمينيااة ‪ ،‬حياام هن م‪.‬اااليط األحماااض األمينيااة يمااان س ا ا حاااب اااركت ا ااي المجااا‬

‫اله ربائي هو حاب يا ‪ pHi‬ي كموأل التتاأل األيوني‬
‫‪22‬‬

‫تعطي األحماض األمينية المتعاأللة التا ية منحنيات معايرة شبي ة تمنحن‪ ،‬معايرة األالنين‬
‫‪ -2‬معايرة حمض الجلوتاميك ‪:Glu‬‬

‫نل ا ار الحتوائااه ك اا‪ ،‬مجموكااة اب ااة ل تااأين ااي الا ا ا ة الجانبيااة ااإن منحناا‪ ،‬معااايرة ‪Glu‬‬

‫ياااون هه اار تعليااألا ويحتااو ك اا‪،‬‬

‫التأين ‪pK‬‬

‫ااة م ارحااي تتااأين المجموكااات ال‬

‫ااة حاااب اايا اباات‬

‫‪pHi‬‬

‫‬‫مكافئات ‪OH‬‬

‫كيف يمكن حساب نقطة التعادل الكهربائي في هذه الحالة ؟‬

‫ال يمااان حاااا ب ااا إال تعااأل معر ااة ترتيااب تااأين المجموكااات ال ا م وتالتااالي معر ااة السااورة‬

‫‪23‬‬

‫التااي ياااون ي ااا الحمااض األمينااي متعاااأل ا ربائيااا ‪ ،‬يمااان تعااأل ذلااك حااااب متواااط يمتااي‬
‫‪ pK‬التي تلع ك ‪ ،‬جانبي نلطة ‪ pHi‬ي حالة ‪ Glu‬يمان حااب ‪ pHi‬اما ي ي‪:‬‬
‫‪pHi = 1/2 (pK1 + pKR)= 1/2 (2.19 + 4.25) =3.22‬‬
‫ه هن ‪ pHi‬ما ااي متواا ااط يمتا ااي ‪ pK‬لمجما ااوكتي الهربوااا اايي ي حا ااأ هن ما ااذه الليما ااة‬
‫من‪ .‬لة مما يأل ك ‪ ،‬هن حمض ‪ Glu‬ياون متعاأل ا ربائيا ي الواط الحامني‬

‫‪ -3‬معااايرة الحمااض األمينااي ‪ :His‬يشااته ااي الشاااي منحناا‪ ،‬معااايرة ‪ Glu‬وي‪.‬ت ااي كنااه ااي‬
‫ترتيااب المجموكااات المتأينااة وتحاااب يمااة ‪ pHi‬باان‬

‫‪:His‬‬

‫اللاكااألة الااااتلة وتااااو‬

‫ااي حالااة‬

‫‪pHi = 1/2 (pKR + pK2)= 1/2 (6.00 + 9.17) =7.59‬‬
‫تبااين مااذه الليمااة هن ‪ His‬ياااون متعاااأل ا ربائيااا ااي الواااط اللاكااأل ‪ ،‬و تهااون األحماااض‬

‫األمينيااة اللاكأليااة األ‪.‬اارر متعاأللااة ااي ‪ pH‬اكااأل هك اا‪ ،‬وذلااك تتعااا للاايا ‪ pK‬ل مجموكااات‬
‫اللاب ة ل تأين ‪ ،‬م‬

‫ي حالة ‪ Arg‬نلطة ‪pHi= 10.76‬‬

‫طرق فصل األحماض األمينية‬

‫هو ‪.‬طااوة ااي أل اراااة ترايااب البااروتين مااي تح ي ااه إلاا‪ ،‬هحماااض همينيااة ح ارة ومعر ااة نااوع‬

‫وامية اي حمض من ا مناك كألة طرا ل سي األحماض األمينياة ناذار من اا مناا طاريلتين‬
‫ا يا ارة ا ا ااتعما وذات عالي ااة ابيا ارة ااي ال س ااي مم ااا‪ :‬ال جا ارة اله ربائي ااة و اروماتوغ ار ي ااا‬
‫التتاأل األيوني ‪ ،‬وتعتماأل ماتاان الطريلتاان ك ا‪ ،‬ناوع و اوة الشاحنة اله ربائياة اي ااي حماض‬
‫هميني كنأل ألرجة ‪ pH‬ال سي‬
‫‪ -1‬ال جرة اله ربائية‪:‬‬

‫تطورت من ا حاليا طر ا ا يرة ومتنوكاة ‪.‬اساة ماع تطاور طارا ساي طاع مان األحمااض‬

‫النووية ‪ ADN‬و ‪ ، ARN‬وهتاط مذه الطرا مي ال جرة اله ربائية ل‪ .‬يط‬

‫األحماض األمينية ك ‪ ،‬الورا اماألة حام ة‬

‫يتهون ج ات ال جرة اله ربائية من حوض يحتو‬
‫‪24‬‬

‫‪ ،‬طر يه ك ‪ ،‬غر تين تحتويان ك ‪،‬‬

‫مح او ماانلا ‪ ،‬ويوجاأل ااي الغر اة األولاا‪ ،‬طاب ا ربااائي ااالب و اا‪ ،‬ال انياة طااب موجااب‬

‫تتسي الغر تان كن طريق جار ماون من شريط ورا ترشي مب ي بن‬

‫المح و المنلا‬

‫تااتا كم يااة ال سااي بونااع نلطااة ماان م‪ .‬ااوي األحماااض األمينيااة الماراأل سا ا ااي منتسااي‬
‫الشا اريط ال ااور ي ااا يطب ااق مج ااا ا رب ااائي ذو ولطي ااة ابت ااة تع ااأل رب ااط األاا ا ك المتسا ا ة‬
‫ت اااللطبين (الا ااالب والموج ااب) تمول ااأل ا رب ااائي تتح اارك األحم اااض األميني ااة ألا‪ .‬ااي المج ااا‬

‫اله ربااائي تاااركات م‪.‬ت ااة وبإتجاااه م‪.‬ت ااي حاااب نااوع و ااوة الشااحنة التااي ت‪.‬ت ااي امااا رهينااا‬
‫بإ‪.‬ت ف ألرجة ‪ pH‬الواط (المح و المنلا)مما ي أل إل‪ ،‬س ا كن تعن ا‬

‫لتحأليااأل ماااان األحماااض األمينيااة ك اا‪ ،‬ش اريط الااورا تعااأل س ا ا يج ااي الش اريط الااور ي ااا‬

‫يرش تااشي منااب لت وين التلع المحتوية ك ‪ ،‬األحماض األمينية ومن هما ماذه الهواشاي‬

‫ياااتعمي ااشااي النن يااألرين ‪ ninhydrine‬الااذ ي ااون األحماااض األمينيااة ب ااون بن اااجي ‪،‬‬
‫ويتا تحأليأل نوع األحماض األمينية تملارنت ا تالعينات المع ومة والمعام ة بن‬

‫الطريلة‬

‫‪ -2‬كروماتوغرافيا التبادل األيوني‪:‬‬

‫تطااورت من ااا حاليااا طر ااا ا ي ارة ومتنوكااة ل سااي العأليااأل ماان المراتااات ال امااة حيويااا م ااي‬

‫البروتينات‬
‫تعتم ااأل م ااذه الطريل ااة ك ا اا‪ ،‬كم ي ااة التج اااذب ب ااين الشا ااحنات المتعاها ااة تم ااا هن األحمااااض‬
‫‪25‬‬

‫األمينية و البروتينات تهون مشحونة إنه يمان س ا ب ذه الطريلاة تاتا كم ياة ال ساي اي‬
‫كم اوأل مم ااوف تمتتاااأل هيااون‪( ،‬إمااا اتيااوني هو هنيااوني) ‪ ،‬المتتاااألالت الهتيونيااة تحمااي شااحنات‬

‫االتة وتالتالي تجذب إلي ا األحماض األمينية‬

‫والبروتينات ذات الشحنات الموجتة (اتيونات) والعا‬

‫حبيبة من مادة الراتنج حاملة‬

‫لمجموعات ذات شحنة سالبة‬

‫ي حالة المتتاألالت األنيونية تهون الحبيتات مرتتطة تشوارأل‬

‫الحبيبة‬

‫السوأليوا الموجتة بي ا اتعما‬
‫يات‪.‬ألا ي مذه الطريلة كألة مواأل من ا ماألة‬

‫الراتنج (‪ ) resin‬والتي يناف إلي ا تعأل تحنيرما‬
‫متتاأل اتيوني م ي مجموكات الا ونيي ‪SO3-‬‬

‫ااي مااذه الحالااة يااتا ونااع ‪ .‬اايط األحماااض األمينيااة كنااأل ‪ pH‬حامنااي ااي هك اا‪ ،‬العم اوأل‬

‫المحتااو ك اا‪ ،‬المتتاااألالت الهتيونيااة ‪ ،‬وكنااأل ماارور األحماااض األمينيااة ‪.‬ا‬

‫العماوأل تنجااذب‬

‫إلاا‪ ،‬حبيتااات ال اراتنج وت تسااق ب ااا ير ااع ‪ pH‬تااألريجيا وت‪.‬اار األحماااض األمينيااة ماان ها ا ي‬
‫العما اوأل حا ااب الترتي ااب التس اااكألر لل اايا ‪( pHi‬كن ااأل ‪ pH=pHi‬تس اات ش ااحنة الحم ااض‬
‫األميني معألومة ويتو التجاذب بينه وبين حبيتات الراتنج)‬

‫كناأل إااات‪.‬ألاا كماوأل المتتاااألالت األنيونيااة يااتا تغيياار ‪ pH‬ماان اللاكااأل إلاا‪ ،‬الحامنااي وتناات‬
‫األحماض األمينية حاب الترتيب التناتل‪ ،‬لليا ‪pHi‬‬

‫خليط من‬

‫األحماض‬
‫األمينية‬
‫عمود‬

‫‪26‬‬
‫استقبال المحلول‬
‫النازل من العمود‬

‫األمينية‬

‫تركيز األحماض‬

‫زمن الخروج‬

‫التبادل‬

‫الكتيوني‬

‫ي ااتا تح ي ااي محت ااور الج ااتف الن ااات بواا ااطة ااش ااي ل ااي وتل اار نت ااائج التح ي ااي ك اا‪ ،‬ش اااي‬
‫منحنيات تتنااب مااحت ا مع امية الحمض األميني ي ال‪ .‬يط‬

‫يماان التعارف ك ا‪ ،‬ناوع الحماض األميناي حااب تمان ال‪.‬ارو (تمان المااك) ( ‪retention‬‬
‫‪ )time‬هو حجا المح و الناات (الماتاح) ‪ (Ve) elution volume‬الاذ يحاألأل مان ‪.‬ا‬
‫العينات المع ومة‬

‫تركيز األحماض األمينية‬

‫زمن الخروج‬

‫بعض التفاعالت الكيميائية بين األحماض األمينية‪:‬‬

‫‪27‬‬

‫م ا ااا ‪ :1‬ههاا ااألة مجموكا ااة ‪ SH‬لحما ااض ‪ Cys‬لتها ااوين جاا اار نا ااائي الهبريا اات ل ح ا اااظ ك ا اا‪،‬‬
‫الترايا ااب البنا ااائي ل بروتينا ااات اما ااا ا ااي حالا ااة األناا ااولين (‪ 3‬جاا ااور نائيا ااة الهبريا اات) وان ا اتيا‬

‫الريبونيوا يات (‪ 4‬جاور نائية الهبريت)‬

‫م ا ‪ :2‬ت اك ت مجموكتي األمين والهربواايي ‪:‬‬

‫وذلك لتهوين راتطة هميأل هو مايعرف ي الببتيألات والبروتينات تالراتطة الببتيألية‬

‫‪NH2-CHR-CO-NH-CHR1-COOH‬‬

‫‪NH2-CHR-COOH + NH2-CHR1-COOH‬‬

‫الببتيدات‬

‫تتحااأل األحماااض األمينيااة باارواتط ببتيأليااة لتهااوين الببتيااألات ويااام‪ ،‬المراااب الناااتج‪ :‬نااائي هو‬
‫ي هو رباك‪ ،‬الببتيأل حاب كألأل األحمااض األمينياة الماوناة لاه ‪ ،‬وياام‪ ،‬متعاألأل الببتياأل إذا‬

‫إحتور ك ‪ ،‬كألأل ابير من األحماض األمينية‬

‫لهاي ببتيااأل ن اياة همينيااة وه‪.‬ارر اربوااااي ية (‪، )N-TERMINAL , C-TERMINAL‬‬

‫ويتهون ا ااا الم ساي ل ببتياأل مان األااماف الم‪.‬تسارة لاحمااض األمينياة الألا‪ .‬اة اي ترايتاه‬

‫حاب تا ا ا إبتألاف من الن اية األمينية‬

‫م ا ‪ Ser-Gly-Tyr-Ala-Leu :‬مو ‪.‬مااي ببتيأل ‪ Pentapeptide‬ويام‪ ،‬االتالي‪:‬‬
‫‪ Seryl-Glycyl-Tyrosyl-Alanyl-Leucine‬ويعن ااي الملطا ااع ‪ yl‬هن الحما ااض األميناااي‬
‫مرتتط بوااطة مجموكتاه الهربواااي ية با ا ‪ NH2‬لحماض هميناي ماوالي تلاوا تعاض الببتياألات‬

‫تأألوا ار مامة ا رمونات هو مناألات حيوية‬
‫شحنة الببتيدات‬

‫تحتااو اااي الببتيااألات ك اا‪ ،‬مجموكااة همااين ومجموكااة اربواااايي ن ائيتااان ومااي بااذلك نائيااة‬

‫التأين وت‪.‬ت ي الببتيألات يما بين ا اي تاأين الا ااي الجانبياة ‪ ،‬مماا يناتج كناه ا‪.‬ات ف اي‬
‫ال‪.‬وال الحمناية واللاكألياة والشاحنة وااذا ااركت ا اي المجاا اله رباائي ولهاي ببتياأل نلطاة‬

‫تع اااأل ا رب ااائي ته ااون كن ااألما محسا ا ة الش ااحنة معألوم ااة واليتج ااه كن ااألما الببتي ااأل إل اا‪ ،‬ه م اان‬
‫‪28‬‬

‫اللطبين‬

‫البروتينات‬

‫مااي همااا المراتااات الحيويااة وتتهااون غالتااا ماان كااألأل ابياار ماان األحماااض األمينيااة مرتتطااة‬

‫باارواتط ببتيأليااة يع اوأل التنااوع الهبياار ااي البروتينااات إلاا‪ ،‬ا حتماااالت الهبي ارة التااي تنااتج كاان‬
‫إ‪.‬اات ف تا اااي األحماااض األمينيااة م ا‬

‫تهااون إحتماااالت نااائي ببتيااأل يحتااو ك اا‪Ala ،‬‬

‫ح اوالي ‪ 39‬إحتماااال ‪ ،‬وي اتألاأل كااألأل ا حتماااالت بتياااألة كااألأل األحماااض األمينيااة الماونااة إلاا‪،‬‬
‫هكألاأل المتنامية ي متعألألات الببتيألات والبروتينات‬
‫تقسيم البروتينات‬

‫تلاا البروتينات حاب الولي ة التي تلوا ب ا إل‪:،‬‬

‫‪-1‬ا نتيمات‪ :‬ومي بروتينات ذات ولي ة ‪.‬اسة تعمي ك ‪ ،‬ااير الت ااك ت الحيوياة ‪ ،‬ولهاي‬

‫ت اكي حيو إنتيا ‪.‬ال‬

‫‪ -2‬بروتينااات النلااي‪ :‬م ااي بروتينااات الااألا والتااي تلااوا بنلااي هيونااات هو جتيئااات ماان كنااو إلاا‪،‬‬
‫‪.‬اار وهمم ااا ال يموج ااوبين الااذ ينلااي األهاااجين ماان ال ارئتين إلاا‪ ،‬األناااجة الم‪.‬ت ااة تماااا‬

‫كم ية ههاألة المواأل الغذائية وتحرير الطا ة‬

‫‪-3‬البروتينات الغذائية وال‪.‬تنية‪ :‬م ي هلبيومين البيض وااتيين الح يب ‪ ،‬تا نا ة إلا‪ ،‬العألياأل‬
‫من البروتينات الم‪.‬تنة ي البذور النتاتية والنرورية لنمو الجنين‬

‫‪-4‬بروتيناات الحراااة‪ :‬ومااي البروتينااات التااي تهاااب ال‪ .‬يااا واألناااجة اب يااة الحراااة والااتل ل‬
‫وتغييا اار الشا اااي وما اان هما ااا هم ت ا ااا بروتينا ااات األهتا ااين والميا ااوتين ا ااي العن ا ا ت وبا ااروتين‬
‫‪ Tubiline‬الموجوأل ي هاواي الحيوانات وحيألة ال‪ .‬ية‬
‫‪-5‬البروتينات الترايبية (البنائية)‪ :‬م ي ت ك البروتيناات الماوناة ل علااا ‪ ،‬الغنااريي ‪ ،‬الشاعر‬
‫‪ ،‬السااوف ‪ ،‬األنااا ر ‪ ،‬السا ائ‬

‫إلااخ وماان همااا هم ت ااا بااروتين الهاوالجين ‪Collagen‬‬

‫الماون األاااي لاناجة الناامة و الهيراتيناات الماوناة ل شاعر وال باروين ‪ Fibroin‬المااون‬

‫ل حرير‬

‫‪29‬‬

‫‪-6‬البروتينا ااات المناكيا ااة‪ :‬م ا ااي الج وبيولينا ااات المناكيا ااة الم‪.‬ت ا ااة ‪، Immonoglobulines‬‬
‫ومااي بروتينااات مت‪.‬سسااة تساانع ااي ‪ .‬يااا الااألا البيناااف ويمان ااا التعاارف واللناااف ك اا‪،‬‬

‫التاتيريا وال يرواات والجتيئات الغريتة‬

‫‪-7‬البروتين ااات المنلم ااة‪ :‬م ااي ال رمون ااات ااألنا ااولين واله ي اار م اان ال رمون ااات األ‪ .‬اارر ذات‬

‫الطبيعة البروتينية‬

‫تلاا البروتينات اذلك حاب ترايب ا الهيميائي ووجوأل المجموكات غير البروتينية إل‪:،‬‬

‫‪-1‬بروتينات تايطة والتي تحتو ك ‪ ،‬هحماض همينية لط‬

‫‪-2‬بروتينااات مراتااة والتااي تحتااو ناامن ترايب ااا ك اا‪ ،‬هجاتاف غياار بروتينيااة تااام‪ ،‬المجموكااة‬
‫المرتتطة ‪ Prosthetic group‬وتلاا البروتينات حاب نوع المجموكة المرتتطة إل‪:،‬‬

‫* بروتينا ا ااات اا ا ااارية (ج ياوبروتينا ا ااات ‪ :)Glycoproteins‬وما ا ااي بروتينا ا ااات مرتتطا ا ااة ما ا ااع‬

‫ااريات م ي بروتينات األغشية‬

‫* بروتينااات ألمنيااة (ليبوبروتينااات ‪ )Lipoproteins‬وتوجااأل ا ي ا ار ااي مسااي الااألا واألناااجة‬
‫العسبية‬

‫* بروتينات معألنية ( ‪ )metalloproteins‬وتحتو ك ‪ ،‬هيونات معألنية م ي الحأليأل‬

‫* بروتين ااات م ون ااة ( ‪ )chromoproteins‬وم ااي بروتين ااات مرتتط ااة تمجموك ااات م ون ااة م ااي‬

‫ال يموج وبين الذ يحتو ك ‪ ،‬مجموكة ال يا‬

‫* بروتينااات ا ا ورية ( ‪ )phosphoproteines‬ومااي بروتينااات مرتتطااة تمجموكااات ا ا ات‬
‫م ي الهاتيين الموجوأل ي الح يب وال يتي ين ‪ Vitelline‬الموجوأل ي س ار البيض‬

‫* بروتينات نووية ( ‪ )nucleoproteines‬ومي بروتيناات متحاألة ماع األحمااض النووياة م اي‬
‫ال اتونات‬
‫ومناااك تلااايا ‪.‬اار يلاااا البروتينااات إل اا‪ ،‬ااامين رئيااايين حاااب شااا ا ال‪.‬ااارجي وتعااض‬

‫ال‪.‬وال ال يتيائية إل‪: ،‬‬

‫‪ -1‬البروتين ااات الهروي ااة (‪proteins‬‬

‫‪ )Globular‬وم ااي بروتينا ااات تنط ااو بألرج ااة شا ااأليألة‬
‫‪30‬‬

‫وتتهااأل‬

‫لتعطااي شاااي ااارو‬

‫وتتمياات البروتينااات الهرويااة كاااألة تلاب يت ااا ل ااذوتان ااي الماااف‬

‫وولي ت ا الألينامياية اإنتيمات هو بروتينات نلي هو بروتينات مناكية‬

‫إلخ‬

‫‪ -2‬البروتينااات ال ي يااة (‪ )Fibrous proteins‬ومااي بروتينااات لي يااة ذات ا اااي ماااتليمة‬
‫تتميات غالتاا تعاألا اب يتي اا ل اذوتان اي الماااف وولي ت اا البنائياة الترايبياة ‪ ،‬حيام يشااي هغ ب ااا‬

‫هجتاف مامة ي ترايب األناجة الم‪.‬ت ة‬

‫ألرااة البروتينات‬
‫استخالص وفصل البروتينات‪:‬‬

‫هو ‪.‬طوة ي ألرااة البروتينات تتط ب إات‪ .‬س ا من األناجة الحية هو الااوائي الجاامية‬

‫المحتوية ك ي اا إذا اانات البروتيناات ألا‪.‬اي ال‪ .‬ياا ياتا إات‪ .‬سا ا بواااطة محالياي منلماة‬
‫منااتة تعأل احق النايج تالة الحواجت م ي األغشية والجألران ال‪ .‬وية‬
‫ي ااتا تع ااأل ذل ااك س ااي البروتين ااات ك اان المرات ااات غي اار البروتيني ااة وذل ااك بترا اايب البروتين ااات‬

‫بواا ااطة المحالي ااي المش ااتعة لاما ا ح المتعاألل ااة م ااي محالي ااي ابريت ااات المغنا اايوا ‪MgSO4‬‬
‫هوابريتات األمونيوا ‪(NH4)2SO4‬‬
‫تعأل تراب البروتينات بإات‪.‬ألاا الم ا المتعااأل ياتا إجاراف الطارأل المراات وا حت ااظ تال ارااب‬
‫ليعااأل إذابتاه اي المح او المانلا مان جأليااأل ماذا المح او يحتاو ك ا‪ ،‬البروتيناات تا نااا ة‬
‫إل‪ ،‬الم‬

‫المات‪.‬ألا ي كم ية الترايب يتا ي ال‪.‬طاوة الموالياة ساي البروتيناات كان الم ا‬

‫تعألة طرا من ا طريلة الميت (‪ )dialysis‬وتعتمأل مذه الطريلة ك ‪ ،‬وجوأل غشاف نساي ن اوذ‬
‫(تش اااي ا ااي‬

‫هو ح اااجت) يا اام تم اارور الجتيئ ااات الس ااغيرة م ااي األما ا ح وال يا اام تم اارور‬

‫الجتيئ ااات الهبيا ارة م ااي البروتين ااات ويما اان تاا اريع كم ي ااة المي اات تال ااألوارن ك اان طري ااق ج ااات‬
‫الألوران المغناطياي (الشاي)‬
‫تعااأل إنت اااف ا ااات‪ .‬ل نحسااي ك اا‪ ،‬مح ااو يحتااو ك اا‪ ،‬اااي البروتينااات هو كااألة محاليااي‬

‫يحتو اي من ا ك ‪ ،‬اا من البروتينات و ي ا تا الحالتين يحتو المح و ك ا‪ ،‬كاألأل ابيار‬
‫جاألا مان هناواع البروتيناات مماا يتط ااب سا ا كاان تعنا اوالتعرف ك ي اا لغاارض أل ارااة هحااأل‬
‫‪31‬‬

‫هنواك ا‬
‫كيس الميز‪ :‬غشاء نصف نفوذ‬
‫يحتوي على محلول بروتيني‬

‫المحلول الخارجي‬
‫تسريع الميز بالدوران‬

‫طرق فصل البروتينات‬

‫يتا سي البروتينات بإات‪.‬ألاا كألة طرا ت‪.‬ت ي ي األاا‬

‫‪ ،‬وتعتمأل طرا سي البروتينات ك ‪ ،‬كألة ها‬

‫من ا‪:‬‬

‫الذ تعتمأل ك ياه كم ياة ال ساي‬

‫‪ -1‬طارا ساي تعتماأل ك ا‪ ،‬الشاحنة‪ :‬ومان هم ت اا اروماتوغ ار ياا التتااأل األياوني والتاي تشااته‬
‫الطريل ااة الما اات‪.‬ألمة ااي س ااي األحم اااض األميني ااة م ااع تع ااض ا ‪ .‬اات ف ااي ن ااوع الم اااألة‬
‫الحام ة‬

‫‪ -2‬طرا سي تعتمأل ك ‪ ،‬الوتن الجتيئي م ي الترشي ال‬

‫مي والطرأل المرات‬

‫‪ -3‬طرا سي تعتمأل ك ‪ ،‬الشحنة والوتن الجتيئي معا م ي ال جرة اله ربائية‬
‫‪ -4‬طرا تعتمأل ك ‪ ،‬ها‬

‫‪.‬اسة م ي اروماتوغ ار يا التجاذب والطرا المناكية‬

‫و يما ي ي وسي م‪.‬تسر لتعض الطرا المات‪.‬ألمة ي سي البروتينات‪:‬‬

‫الهجرة الكهربائية ‪: electrophoresis‬‬
‫‪32‬‬

‫تاااير البروتينااات تاااركات م‪.‬ت ااة ااي مجااا ا ربااائي ممااا ي ا أل إلاا‪ ،‬س ا ا تعتمااأل مااذه‬
‫الاركة (‪ )v‬ك ‪ ،‬كألة كوامي من اا اوة المجاا اله رباائي (‪ )E‬الشاحنة الساا ية ل باروتين (‪)z‬‬

‫تا ن ااا ة إل اا‪ ،‬كام ااي (‪ )f‬يتع ااق تش اااي ووتن الب ااروتين تا ن ااا ة إل اا‪ ،‬ن ااوع الم اااألة الحام ااة‬
‫(لتوجة الماألة ال‬

‫مية) إن وة احب البروتين إلا‪ ،‬اللطاب الم‪.‬االي اي الشاحنة يعبار كن اا‬

‫با (‪ )Ez‬لهن الحراة تتأ ر تالعامي (‪ )f‬حيم تهون الاركة ‪v=E(z)/f‬‬

‫ي ااتا ال س ااي ك اا‪ ،‬م اااألة م مي ااة والت ااي تحت ااو ك اا‪ ،‬ما ااامات وتعم ااي امن‪ .‬ااي تعب اار ‪ .‬ل ااه‬
‫جتيئااات البااروتين تاااير جتيئااات البااروتين ‪ .‬ا‬

‫الماااألة ال‬

‫ميااة ت عااي المجااا اله ربااائي‬

‫حياام تنتلااي البروتينااات السااغيرة تاااركة ههباار نل ا ار لل ااة إحتهاه ااا تماااامات الماااألة ال‬

‫ميااة‬

‫بينما تاير البروتينات الهبيرة تاركة ه ي‬
‫يوجااأل حاليااا هنااواع ا ي ارة ماان الم اواأل ال‬

‫ميااة التااي تااات‪.‬ألا ااي سااي البروتينااات وماان هه رمااا‬

‫إاتعماال ماألة متعألأل األهري ميأل ‪ polyacrylamide‬والتاي تمتاات تاون اا مااألة ‪.‬ام اة يماان‬

‫التحاا ي ألرجة مااميت ا‬

‫ينااف كاااألة إلا‪ ،‬ال‪ .‬اايط البروتيناي ماااألة ‪ ، )Soduim Dodecyl Sulfate (SDS‬ومااي‬
‫ماااألة هنيونيااة تهاااب البااروتين شااحنة اااالتة ابي ارة وتعمااي ك اا‪ ،‬سااي الاارواتط النااعي ة مااذه‬

‫الشاحنة ت ااوا ا يا ار شااحنة الباروتين حياام ياتااب البااروتين تعاأل إرتتاطااه تمرااب ‪ SDS‬شااحنة‬
‫االتة لهي حمنين همينيين ي الا ا ة الببتيألية‬
‫لوغاريتم الوزن الجزائري‬

‫الهجرة نحو القطب السالب‬
‫محلول منظم‬

‫مسافة الهجرة‬

‫يونااع ‪ .‬اايط البروتينااات مااع ماااألة ‪ SDS‬ااي ناحيااة اللطااب الا االب ألن ااا تتجااه ا ااا إلاا‪،‬‬

‫اللطااب الموجااب ااأل تهااون الماااألة ال‬

‫ميااة ااي سااورة هكمااألة ويااتا تنلاايط البااروتين مااع ‪SDS‬‬
‫‪33‬‬

‫ي هك ‪ ،‬العموأل رب اللطب الاالب تاتجاه األا ي (اللطب الموجب) يتا تعأل انت ااف ال ساي‬

‫الهشي كن التلع تاات‪.‬ألاا ااشي منااب م ي هترا اومااي ‪Comassie blue‬‬

‫تتنااااب حراااة البروتينااات كااااا مااع الااوتن الجتيئااي ويمااان راااا ك ااة ‪.‬طيااة بااين لوغاااريتا‬
‫الوتن الجتيئي والماا ة التي يلطع ا البروتين ألا‪.‬ي المجا اله ربائي‬

‫تمتااات طريلااة ال ج ارة اله ربائيااة تاااات‪.‬ألاا ماااألة متعااألأل األهري ميااأل ااي وج اوأل ‪ SDS‬تالاااركة‬
‫والأل ة الهبيرة ي ال سي‬

‫توجأل حاليا تحويرات ا يارة ك ا‪ ،‬ال جارة اله ربائياة ل بروتيناات حيام يماان إجاراف ال ساي ك ا‪،‬‬
‫هااا‬

‫نلطاة التعااأل اله رباي ‪ pHi‬والتاي تهاون كناألما حرااة الباروتين معألوماة لعاألا وجاوأل‬

‫شحنة سا ية ك ‪ ،‬البروتين يمان اذلك إجراف ساي ا رباائي ك ا‪ ،‬ما ا يحتاو ك ا‪ ،‬تاألر‬
‫ااي ‪ pH‬و ااي غياااب ‪ ، SDS‬حياام يتحاارك البااروتين حتاا‪ ،‬الوسااو إلاا‪ ،‬المنطلااة ماان ال ا ا‬

‫التا ا ااي ياا ا ااون ي ا ا ااا ‪ pH=pHi‬تاا ا اام‪ ،‬ما ا ااذه الطريلا ا ااة‬

‫‪focusing‬‬

‫‪isoelectric‬‬

‫)‪(electrofocalisation‬‬
‫يمان اذلك إجراف ال سي تال جرة اله ربائية ي اتجامين لتحاين كم ية ال ساي وذلاك بتغييار‬
‫هاا‬

‫ال سي ي االتجاه ال اني‬

‫الترشيح الهالمي ‪:Gel-filtration‬‬

‫ويااتا ي ااا سااي البروتينااات حاااب وتن ااا الجتيئااي حياام يونااع ‪ .‬اايط ماان البروتينااات الذائتااة‬
‫ااي مح ااو ماانلا ااي هك اا‪ ،‬كماوأل ال سااي المحتااو ك اا‪ ،‬حبيتااات (اارات) مشااتعة تااالمح و‬

‫تساانع الحبيتااات ماان ماااألة الألااااتران (اااار متعااألأل) تعاارف تجاريااا تماااألة ‪ sephadex‬توجااأل‬

‫هنواع ا يرن من ماألة ‪ sephadex‬ت‪.‬ت ي ي ألرجة مااميت ا‬

‫تااأل‪.‬ي البروتينااات السااغيرة ألا‪.‬ااي الماااامات وتتااأ‪.‬ر ااي ال‪.‬اارو ماان ها ا ي العم اوأل بينمااا ال‬

‫تاااتطيع البروتينااات الهبيارة الااأل‪.‬و‬

‫ااي الماااامات وت‪.‬اار ماان العماوأل تاااركة ههباار يتنااااب‬

‫الااوتن الجتيئااي ل بااروتين كااااا مااع تماان ال‪ .‬ارو هو مااا يعاارف بااتمن الماااك ( ‪retention‬‬
‫‪ )time‬ومو التمن ال تا ل‪.‬رو البروتين من ها ي العموأل يمان التعبير ك ‪ ،‬تمان ال‪.‬ارو‬
‫ااذلك تحجاا ا اتحاة )‪ Elution Volume (Ve‬وماو الحجاا الا تا ل‪.‬ارو الباروتين مان‬
‫‪34‬‬

‫ها ي العموأل‬
‫جزيئة صغيرة‬
‫جزيئة كبيرة‬

‫حبيبات‬
‫مسامية‬

‫عمود الفصل‬

‫حجم اإل زاحة لجزيئة كبيرة‬

‫تركيز البروتين‬

‫حجم اإل زاحة لجزيئة صغيرة‬

‫الحجم المزاح‬

‫يمان راا منحن‪ ،‬بين لوغاريتا الوتن الجتيئاي وحجاا ا اتحاة وتهاون الع اة ‪.‬طياة تاات‪.‬ألا‬
‫م ااذه الع ااة ااي التع اارف ك اا‪ ،‬الب ااروتين ام ااا تا اات‪.‬ألا ااي تحألي ااأل ال ااوتن الجتيئ ااي ل ب ااروتين‬

‫المج و‬

‫تااات‪.‬ألا طريل ااة الترشااي ال‬

‫الوتن الجتيئي ل بروتينات‬

‫م ااي ااي تنلي ااة البروتين ااات وا نتيمااات ام ااا تااات‪.‬ألا ااي تحأليااأل‬

‫تسلسل األحماض األمينية في البروتينات‬

‫تحتااو ال‪ .‬يااا الحيااة ك اا‪ ،‬الف األن اواع ماان البروتينااات لهااي من ااا تا اااي ‪.‬ااال وولي ااة‬
‫ممي اتة إن لتا اااي األحماااض األمينيااة ألور ابياار ااي تحأليااأل شاااي وولي ااة البااروتين وذلااك‬
‫‪35‬‬

‫لعألة هاتاب همم ا ‪:‬‬
‫‪ -‬البروتينات ذات األألوار الم‪.‬ت ة ل ا تا اي م‪.‬ت ي من األحماض األمينية‬

‫ العأليأل من األمراض الو ار ية الماتش ة يعوأل ابب ا إلا‪ . ،‬اي اي تا ااي األحمااض األمينياة‬‫ي بروتين معين ‪ ،‬م ي مرض األنيمياا المنج ياة ‪ Sickle-cell anemia‬اماا هن‬

‫ام ماذه‬

‫األماراض الو ار يااة تلريتااا يعاوأل ااابب ا إلاا‪ ،‬تغياار ااي تا اااي حمااض همينااي واحااأل (امااا ااايأتي‬
‫ذاره)‬
‫ كنا ااأل ملارنا ااة بروتينا ااات ذات هألوار م‪.‬ت ا ااة ي حا ااأ إحتوافما ااا ك ا اا‪ ،‬تا اا ااي م‪.‬ت ا ااي ما اان‬‫األحم اااض األميني ااة ام ااا هن البروتين ااات المتش اااب ة ااي الولي ااة تتش اااته ا يا ا ار ااي تا ا ااي‬

‫هحمان ا األمينية ي هجنا‬

‫نتاتية وحيوانية تعيألة كن تعن ا من الناحية التسني ية‬

‫مي يتشاته تا اي األحماض األمينية ا يا ي البروتينات ذات الولائي المتشاب ة ؟‬
‫الج اواب ‪ :‬مناااك تشاااته غياار ا ااي ‪ ،‬ه هن مناااك ناااتة ماان ا ‪.‬اات ف ااأل تسااي ااي حالااة‬

‫ا ناااان م ا‬

‫ماان ‪ 20‬إلاا‪ 30% ،‬ماان شاا‪.‬ل ‪.‬اار‪ ،‬مااذه ا ‪.‬ت ااات ال ت ا ر ا ي ا ار ك اا‪،‬‬

‫الولي ااة يما اان الل ااو هن تا ا ااي األحم اااض األميني ااة ااي ب ااروتين مع ااين ذات إرتت اااي و ي ااق‬
‫بولي ااة البااروتين ‪ ،‬حياام ي حااأ هن األحماااض األاااااية ااي ولي ااة البااروتين ال تتغياار بينمااا‬

‫يتغير تا اي األحماض األمينية ي مناطق ه‪.‬رر ألون هن ي ر ك ‪ ،‬الولي ة‬

‫و بااي هن ن‪.‬ااوض هه اار ااي همميااة تا اااي األحماااض األمينيااة ااي البروتينااات نلااي كنااأل اي يااة‬

‫تحأليأل مذا التا اي من الناحية العم ية‬

‫تحديد تسلسل األحماض األمينية في البروتينات‬

‫ت ااا تحألي ااأل تا ا ااي األحم اااض األميني ااة ااي ب ااروتين األنا ااولين ألو ما ارة م اان ط اارف الع ااالا‬

‫‪ Frederick Sanger‬ااي اانة ‪ 1953‬واااان ذلاك ماان هماا االهتشااا ات اي تاااريخ البيولوجيااا‬
‫وتط ب هنذاك مج وألات ابيرة وو ت طويي نا ك ‪ ،‬إ رما العالا ‪ Sanger‬جائتة نوبي‬

‫يتهاون األنااولين التلار‬

‫‪ bovine insuline‬الاذ ااات‪.‬ألمه ااانجر مان ‪ 51‬حماض هميناي‬

‫ويب غ وتنه الجتيئي ‪ 5700‬تلريتا يتهاون ماذا األنااولين مان ا اا تين ببتياأليتين ‪ ،‬الا اا ة ‪A‬‬
‫‪36‬‬

‫تحتو ‪ 21‬حماض هميناي والا اا ة ‪ B‬تحتاو ‪ 30‬حماض هميناي تارتتط الا اا تان بجاارين‬
‫نائيي الهبريت اما تحتو الا ا ة ‪ A‬ك ‪ ،‬جار نائي الهبريت ألا‪ .‬ي‬

‫السلسلة ‪A‬‬

‫طريااق تح يااي الجاااور نائيااة الهبرياات نتااا ج اتيئتين‬
‫ان ‪B‬‬
‫السلسلة‬
‫و ااأل اااا اااانجر ت سااي الا اا تين كا‬

‫من الااتايين ‪ Cysteine‬إبتألافا من جتيئة واحألة من الااتين ‪Cystine‬‬
‫‪37‬‬

‫وتعااأل تطااوير الطاارا التح ي ااة تااا تحأليااأل تا اااي األالف ماان البروتينااات تا كتماااأل ك اا‪ ،‬ن ا‬
‫األا‬

‫التي إهتش ا العالا اانجر مع تطويرما وجع ا لية لإلاراع من العم ية وتياألة أل ت ا‬

‫توجااأل حاليااا طاارا حألي ااة تعتمااأل ك اا‪ ،‬ها ا‬

‫م‪.‬ت ااة ااي تحأليااأل تا اااي األحماااض األمينيااة‬

‫و‪.‬اسااة تعااأل إهتشاااف طاارا ااريعة جااألا لتحأليااأل تا اااي ‪ ADN‬ومعر ااة اااي الشا رات الو ار يااة‬

‫لاحماض األمينية ‪ ،‬تا نا ة إل‪ ،‬طرا كات وتنلياة المور اات إذا تاا التعارف ك اي المور اة‬
‫ال‪.‬اسة ببروتين معاين اإن تحألياأل تا اا ا واااتنتا تا ااي األحمااض األمينياة يااون هاا ي‬
‫وها اارع له اان ا اي غي اااب مع وم ااات ك اان المور ااة يا ااون تحألي ااأل تا ا ااي الا اا ا ة الببتيألي ااة م ااو‬
‫الابيي الوحيأل وك ‪ ،‬وجه العموا إن الطريلتان متهام تان من الماألة الو ار ية إل‪ ،‬الباروتين هو‬

‫من البروتين إل‪ ،‬الماألة الو ار ية‬
‫بماذا يفيد معرفة تسلسل األحماض األمينية؟‬

‫إن معر ة تا اي األحماض األمينية ل بروتين يااكأل ا ي ار ك ا‪ ،‬أل ارااة و اا التراياب ال ارغاي‬

‫ل بروتين ومنه الولي ة و لياة العماي ‪ ،‬اماا يعطاي مع وماات ه‪.‬ارر حاو مااان تواجاأل الباروتين‬
‫وتطور الهائنات الحية‬

‫إن ت اتي ااأل ك ااألأل التا اا ا ت المعرو ااة م ااع م اارور ال ااتمن هألر إل اا‪ ،‬ت ااو ر مع وم ااات هه اار ح ااو‬

‫الع ااة بااين التا اااي ماان ج ااة واااي ماان الترايااب ال ارغااي والولي ااة ماان ج ااة ه‪.‬اارر مااذه‬
‫المع ومااات مونااوكة حاليااا ااي بنااوك ل مع ومااات تعااالج تااالهومبيوتر ل تحاام كاان اللواكااأل التااي‬

‫تحاا كم ية إنطواف الا اي الببتيألية وتهوين الترايب ال راغي ل بروتين‬

‫يااتا حاليااا اااذلك تساانيي البروتينااات المتلاربااة ماان حياام التا اااي البنيااة ااي كوائااي امااا هن‬
‫تعااض األحماااض األمينيااة ااي الا ا ا ة الببتيأليااة تعمااي اإشااارات تحااألأل مونااع البااروتين ااي‬
‫ال‪ .‬ية واذا توجيه البروتين إل‪ ،‬ماانه السحي ألا‪.‬ي هو ‪.‬ار ال‪ .‬ية‬

‫إن اا ااتنتا المع وم ااات ال‪.‬اس ااة تالبني ااة والولي ااة م اان ‪.‬ا ا‬

‫معر ااة التا ا ااي هس اات م ااأل ا‬

‫ممان التحلياق نلا ار ل عاألأل الهبيار مان التا اا ت الماتشا ة ااي ياوا اي م‪.‬ت اي هنحااف العاالا‬
‫والاااركة الهبيارة ااي ت اتيااأل المع ومااات ال‪.‬اسااة بااذلك تاااات‪.‬ألاا هج اتة الحااااوب المتطااورة ذات‬
‫‪38‬‬

‫الاعة والاركة الهبيرتين‬

‫بنية البروتينات‬
‫امااا هن لهااي بااروتين تا اااي ‪.‬ااال ماان األحماااض األمينيااة ‪ ،‬ااإن لهااي بااروتين اااذلك شاااي‬
‫راغي وبنية ‪.‬اسة ومميتة ومان هماا الطارا التاي اااتعم ت وال تا ات تااتعمي اي أل ارااة بنياة‬

‫البروتيناات ماي طريلاة حياوأل األشاعة الااينية و األ تاا ‪.‬ا‬
‫هجريت ك ‪ ،‬البروتينات ااتنتا العأليأل من األا‬

‫‪ -1‬البنية ال راغية‬

‫الأل ارااات المتعا تاة والما اة التاي‬

‫همم ا‪:‬‬

‫ية األتعاأل ل بروتين يحألألما تا اي األحماض األمينية‬

‫‪ -2‬ولي ة البروتين تحألألما البنية ال راغية ل بروتين‬

‫‪ -3‬لهي نوع من هنواع البروتينات بنية ‪.‬اسة ال توجأل ي هنواع ه‪.‬رر من البروتينات‬

‫‪ -4‬هغ ب الرواتط التي تحا أ ك ‪ ،‬مذه البنية ال راغية مي رواتط نعي ة وغير تااممية‬
‫لوسي بنية البروتينات ا ترح ك ماف الهيمياف الحيوية هرباع مااتويات تتاألر اي التعلياأل وماي‪:‬‬

‫البنية األولية وال انوية وال ال ية والراتعية‬
‫البنية األولية‪:‬‬

‫‪ -1‬البنيةةةة األوليةةةة (‪ :)primary structure‬مااي ارتتاااي كااألأل ماان األحماااض األمينيااة‬

‫باارواتط ببتيأليااة وم اي كتااارة كاان تا اااي األحماااض األمينيااة تتمياات البنيااة األوليااة بوج اوأل نااوع‬
‫واحأل من الرواتط بين األحماض األمينية وكألا وجوأل ه انطواف ل ا ا ة الببتيألية‬
‫‪ -2‬البنيةة الاانويةة (‪ :)secondary structure‬ماي الت ااف الا اا ة الببتيألياة ذات البنياة‬
‫األولية ي مناطق محألوألة ي شاي بنية ح تونية ‪ ‬هو هوراا مطوياة ‪ ‬هو منااطق انعطااف‬

‫تتميت مذه البنية بوجوأل الرواتط ال يألروجينية بين مجموكاات ‪ C=O‬ومجموكاات ‪ N-H‬التاتعاة‬
‫ل رواتط الببتيألية‬
‫‪ -3‬البنيةةة الاالايةةة (‪ :)tertiary structure‬ومااو الشاااي ال ارغااي‬

‫ااي األتعاااأل الااذ‬

‫تأ‪.‬ااذه الا اا ة الببتيأليااة ذات البنيااة ال انوياة تأ‪.‬ااذ البروتينااات مااذه البنيااة تعااأل انطوافمااا تشاااي‬
‫‪39‬‬

‫ت لائي يحألأله العأليأل من العوامي الألا‪ .‬ية وال‪.‬ارجية‬

‫‪ -4‬البنية الرابعية (‪ :)Quaternary structure‬يوجأل اي تعاض البروتيناات التاي تتهاون‬
‫من هه ر من ا اا ة ببتيألياة واحاألة ويعبار كان التوناع ال ارغاي ل ا ااي الببتيألياة يماا بين اا‬

‫والتااي ياااون لهااي من ااا بنيااة ال يااة ‪ ،‬وتااام‪ ،‬اااي ا ا ا ة ناامن البنيااة الراتعيااة بتحاات الوحااألة‬
‫(‪)subunit‬‬

‫ل ااا بني ااة البروتين ااات هه اار يجااب معر ااة ‪.‬س ااائل الراتط ااة الببتيأليااة وا ااذا ال اارواتط وال ااذرات‬
‫المجاورة ل ا‬

‫الرابطة الببتيدية‬

‫إن الأل اراااات التااي اااا ب ااا العالمااان ‪ Linus Pauling‬و ‪ Robert Corey‬ك اا‪ ،‬الاارواتط‬
‫الموجوألة ي الا ا ة الببتيألية و‪.‬اسة الراتطة الببتيألية بإات‪.‬ألاا األشاعة الااينية ه مارت إلا‪،‬‬
‫إهتشاف العأليأل من ال‪.‬سائل الترايبية ال امة التي ارت اله يار مان التراهياب ال انوياة التاي‬

‫تأ‪.‬ذما الا ا ة الببتيألية‬

‫ماان المعااروف هن بااين اااي ذرتااي اربااون‪(C) ‬‬

‫تااااممية مااي ‪N-C‬‬

‫ااي مياااي الا اا ة الببتيأليااة ا م رواتااط‬

‫‪ C-N , C-C‬وماان همااا الممياتات التااي ههتشا ا العالمااان نااذار‬

‫ماي ي‪:‬‬

‫‪ -1‬الراتطة الببتيألية والذرات المتس ة ب ا متاشرة ومي ‪ O‬و ‪ H‬تهون ي ماتور واحاأل ‪ ،‬اماا‬
‫هن ال ااألوران ك اا‪ ،‬مح ااور الراتط ااة الببتيألي ااة ‪ C-N‬غي اار مما اان وذل ااك ارج ااع إل اا‪ ،‬هن الراتطاااة‬
‫المتألوجة غير ابتة ومي متحراة بين ‪ C=O‬و ‪C=N‬‬

‫‪ -2‬يتون ااع ‪ O‬الت اااتع لمجموك ااة ‪ C=O‬و ‪ H‬التاتع ااة لمجموك ااة ‪ N-H‬ااي ون ااع م ااروا‬
‫‪ trans‬ألائما‬

‫‪ -3‬مناك إماانية ل األوران حاو محاور الاراتطتين ‪ N-C‬و ‪ C-C‬يساط‬

‫ك ا‪ ،‬تاامية‬

‫تاوية الألوران حو الراتطة ‪ N-C‬تالرمت )‪ (‬وحو الراتطة ‪ C-C‬تاالرمت)‪ )‬وتهاون‬

‫مذه التوايا مااوية ل س ر كنألما تهون اي الرواتط ي ماتور واحأل‬
‫من الناحياة النلرياة األ تأ‪.‬اذ الاتاويتين ‪ ‬و ‪ ‬ه‬
‫‪40‬‬

‫يماة باين ‪ 180-‬و ‪ 180‬ألرجاة ‪ ،‬لهان‬

‫الألوران محألأل بتألا‪.‬ي الذرات والمجموكات المتجاورة واذا بنوع الا اي الجانبية‬
‫الوحدة الببتيدية‬

‫(مستوى واحد)‬

‫الكربون ‪‬‬

‫الوحدة الببتيدية (مستوى واحد)‬

‫يمااان اكتتااار الا ا ا ة الببتيأليااة ماااتويات ماان الوحااألات الببتيأليااة ت س ا ا مجموكااات ‪CHR‬‬
‫مما يحأل ا ي ار من األشاا ال راغياة التاي يماان ل ا اا ة الببتيألياة هن تأ‪.‬اذما اي ال ا ار وذلاك‬
‫حاب يمة التوايا ‪ ‬و ‪‬‬

‫البنية الاانوية للبروتينات‬
‫إن الأل ارااات التااي اااا ب ااا العالمااان ‪ Pauling‬و‪ Corey‬ااامحت تااا تراح البنيااات ال انويااة ‪‬‬

‫و ‪ ‬ل بروتينات ي انة ‪1951‬‬

‫‪41‬‬

‫ه ‪ -‬البنيااة الح توني اة ‪ : (-Helix ) ‬وجااأل العالمااان هن ها ا ي األشاااا الااذ يمااان هن‬
‫تأ‪.‬ااذما الا ا ا ة الببتيأليااة م اي الشاااي الح تونااي ل ياااي الا ا ا ة ‪ C-C-N-C‬مااع إمتااألاأل‬
‫الا اي الجانبية ‪.‬ار إطار الترايب الح توني‬

‫ك اا‪ ،‬غ ارار التراهيااب الح تونيااة كمومااا يمتااات مااذا الترايااب بوحااألة متهااررة تمتااأل ك اا‪ ،‬ماااا ة‬

‫‪ 0.56‬ن ااانومتر ك اا‪ ،‬ط ااو مح ااور التراي ااب الح تون ااي ‪ ،‬تم ااي الوح ااألة المته ااررة ألوران اام ااي‬
‫ملألاره ‪ 360‬ألرجة‬
‫يمتات الترايب الح توني ‪ ‬بتواية ‪ ‬تتراوح من ‪ 45-‬إل‪ 50- ،‬ألرجة و ‪= -60‬‬

‫طرق مختلفة لتمايل البنية الاانوية الحلزونية ‪‬‬

‫ألرجة وتحتو اي ألورة (وحألة متهررة) ك ‪ 3.6 ،‬حمض هميني وياون ا لت اف يميني‬

‫يحا ااا أ الترايا ااب الح تونا ااي ك ا اا‪ ،‬تاتا ااه بوج ا اوأل كا ااألأل ابيا اار ما اان الا اارواتط ال يألروجينيا ااة با ااين‬

‫مجموكات ‪ C=O‬و ‪ N-H‬حاب اللاكألة ‪ n+4‬ي ن‬

‫الترايب الح توني إن الشاي‬

‫ابط ‪ H‬عمودية على‬
‫الرو‬
‫‪42‬‬

‫محور التركيب الحلزوني‬

‫السالسل الجانبية (الجذور)‬

‫متجهة نحو الخارج‬
‫هيكل السلسلة‬
‫الببتيدية‬

‫الح توني يعأل الترايب الم الي الذ يام بتهوين ههبار كاألأل مماان مان الارواتط ال يألروجينياة‬
‫مما يعطي ل ذا الترايب ا اتلرار وال تات‬

‫ي ا ر ك اا‪ ،‬الترايااب الح تونااي ‪ ‬تواجااأل تعااض األن اواع ماان األحماااض األمينيااة م ااي الباارولين‬
‫‪ Pro‬الذ ال يتواجأل كاألة ألا‪.‬ي الترايب الح توني ‪ ،‬اما هن تواجأل تعض األحمااض األمينياة‬
‫ي تا ا ت معينة يعيق إاتلرار الترايب الح توني‬

‫ب ‪ -‬البني ااة ال انوي ااة ‪ : -Structure ‬تا ن ااا ة إل اا‪ ،‬التراي ااب الح تون ااي ‪ ‬إهتش ااي‬
‫العالمان ‪ Pauling‬و ‪ Corey‬بنياة ‪.‬ارر ااميت البنياة ‪ ‬و ي اا تمتاأل الا اا ة الببتيألياة إلا‪،‬‬
‫‪43‬‬

‫ه ساما ي سورة متعرجة ‪ Zigzag‬وال تنطو‬

‫ي شاي ح توني‬

‫ااي بااروتين ال بااروين ‪ fibroine‬الماااون ل حرياار تسااطي الا اااي ‪ ‬هماااا تعن ا ا ماونااة‬

‫ترايب يعرف تاألوراا المطوية (‪)pleated sheet‬‬

‫ترتتط المناطق ذات البنية ال انوية ‪ ‬بوااطة العأليأل مان الارواتط ال يألروجينياة باين مجموكاات‬
‫‪ C=O‬و ‪ N-H‬و ا ا ااأل ته ا ا ااون المن ا ا اااطق ‪ ‬متواتي ا ا ااة ‪ paralleles‬هو متعاها ا ا ااة‬

‫‪anti‬‬

‫‪ paralleles‬ي حالة بروتين الحرير تهون المناطق متعاهاة وغنية تحمناي ‪ Ala‬و ‪Gly‬‬
‫ي سورة متناوتة‬

‫تحتااو البنيااة ال انوياة ل بااروتين ك اا‪ ،‬نلاااي ا نعطاااف ‪( ‬نلاااي تغيياار ا تجاااه ‪) turns ‬‬
‫و ي ااا تغياار الا ا ا ة الببتيأليااة ماان إتجام ااا بااألوران ملااألاره ‪ 180‬ألرجااة ويتمتااأل مااذا ا نعطاااف‬

‫لما ااا ة ‪ 4‬هحم اااض هميني ااة تح ااا أ م ااذه النل اااي ك اا‪ ،‬تات ااا لوجا اوأل روات ااط ميألروجيني ااة ب ااين‬
‫مجموكة ‪ N-H‬ل حمض األو مع مجموكة ‪ C=O‬ل حمض الراتع (‪)n+3‬‬

‫اما ي حأ تواجأل البرولين ي مذه المناطق نل ار لترايته وشا ه ال‪.‬ال واحتوافه ك ‪،‬‬

‫‪44‬‬

‫(نلاي تغيير ا تجاه ‪) turns ‬‬

‫مجموك ااة ‪ imine‬ب ااأل مجموك ااة ‪ amine‬الموجا اوألة ااي ت ااا ي األحم اااض األميني ااة الراتط ااة‬

‫الببتيأليااة الماونااة ماان الباارولين تأ‪ .‬اذ الونااع المتلابااي ‪ Cis‬بااأل الونااع الم ااروا ‪ trans‬ااي‬

‫األحماض األمينية األ‪.‬رر‬

‫‪ ‬متوازية‬

‫متعاكسة‬
‫للبروتين‪:‬‬
‫تمايل البنية الفر‪‬اغية‬

‫‪45‬‬

‫كنااأل أل اراااة هو تااألري‬

‫البنيااة ال راغيااة ل بااروتين نحتااا إلاا‪ ،‬تم يااي م اذه البنيااة تااااتعما كااألة‬

‫نماااذ م ااي نمااوذ اله ارة والع اوأل ‪ Ball & Stick‬و النمااوذ الماااأل‬

‫‪ Spacefill‬والع اوأل‬

‫‪ Stick‬وغيرم ااا م اان النم اااذ الت ااي تا ااتعمي لتم ي ااي الجتيئ ااات كن ااأل الهيمي ااائيين ا ااذلك له اان‬

‫تونااي بنيااة البااروتين يتط ااب ااااتعما نماااذ ه‪.‬اارر لتونااي ماااتويات البنيااة ال راغيااة م ااي‬
‫البنيات ال انوية وال ال ياة والراتعياة ومان باين النمااذ المااتعم ة ا يا ار ماي النماوذ الشاريطي‬

‫‪ Ribbons‬و يه تل ر البنياة الح تونياة تشااي ح توناي وانا بينماا تل ار البنياة ال انوياة ‪‬‬
‫تشاااي ماااط ذات ها ا ا لتونااي اتجاااه الا ا ا ة الببتيأليااة وتميياات ‪ ‬المتواتيااة والمتعاهاااة‬
‫اما يمان ااتعما الشاي االاطواني لتوني البنية الح تونية ‪‬‬

‫البنيةاالاانوية ‪‬‬

‫شريط‬

‫أسطوانة‬

‫مناطق اإلنعطاف‬

‫مي مناطق ال تأ‪.‬ذ البنية ‪ ‬وال البنية ‪ ‬ويمان هن نجأل من ا نوكان‪:‬‬
‫مناطق انعطاف طوي ة وذات هشاا غير محألألة وتتواجأل بين البنيات ‪ ‬هو بين ‪ ‬و ‪‬‬

‫منطلااة إنعطاااف ‪ ‬وتتواجااأل بااين بنيتااين ااانويتين ماان نااوع ‪ ‬المتعاهاااة وتأ‪.‬ااذ شااا محااألألا‬

‫طول ااا ال يتع ااألر ‪ 5‬هحم اااض هميني ااة (غالت ااا هربع ااة) وتحت ااو ك اا‪ ،‬راتط ااة ميألروجيني ااة ب ااين‬

‫مجموكة ‪ CO‬و ‪ NH‬حاب اللاكألة ‪n+3‬‬

‫‪46‬‬

‫(نلاي تغيير ا تجاه ‪) turns ‬‬

‫البنية الاالاية للبروتين‬

‫مااي الت اااف لعااألأل ماان البنيااات ال انويااة لا ا ا ة ببتيأليااة واحااألة ت س ا ا مناااطق انعطاااف و ااأل‬

‫تهون البنيات ال انوية ا ا ‪ ‬هو ا ا ‪ ‬هو ‪ .‬يط من ‪ ‬و ‪ ‬راومات ت‪.‬طيطية‬

‫تحا أ البنية ال ال ية ك ‪ ،‬ااتلرارما بوااطة ‪ 4‬هناواع مان الارواتط ‪ :‬ابريتياة ‪ ،‬شاارألية ‪ ،‬اارماة‬
‫ل ماف وميألروجينية بين المجموكات الهيميائية الموجوألة ي الا اي الجانبية (الجذور)‬

‫كنااأل انطا اواف الا ا ا ة الببتيألي ااة ذات التراي ااب ال ااانور ‪ ‬هو ‪ ‬هو ا مم ااا بناااب م‪.‬ت ااة ااي‬

‫ال ا ار يأ‪.‬اذ الباروتين شااي‬

‫اي األتعااأل هو اارو‬

‫يساعب تحألياأل ال‪.‬اط ال اساي باين م اوا‬

‫البنية ال انوية وال ال ية اي حالاة البروتيناات ال ي ياة ‪ ،‬لهناه يماان اللاو هن ماذا المااتور مان‬

‫الترايااب يعباار ك اا‪ ،‬التااوتع ال ارغااي لهااي الااذرات ااي البااروتين بينمااا تعباار البنيااة ال انويااة ك اا‪،‬‬
‫الع ة الترايبية الموجوألة بين األحماض األمينية المتجاورة ( ي مجا محألوأل)‬
‫تحا أ البنية ال ال ية ل بروتين ك ‪ ،‬تات ا لوجوأل كألأل من الرواتط همم ا ‪:‬‬

‫‪ -1‬الجاور نائية الهبريت الناتجة من جتيئتين من حمض الااتايين ‪Cysteine‬‬
‫‪ -2‬ال اارواتط الم حي ااة هو الش ااارألية (اله ربائي ااة الا اااهنة) ‪ electrostatic‬الناتج ااة م اان تجاااذب‬
‫الشا ا ااحنات المتعاهاا ا ااة الموج ا ا اوألة ك ا ا اا‪ ،‬الا اا ا ااي الجانبيا ا ااة لاحما ا اااض األمينيا ا ااة اللاكأليا ا ااة‬

‫والحامنية‬

‫‪ -3‬الرواتط ال يألروجينية الناتجة من تعض المجموكات ي الا اي الجانبية‬
‫‪ -4‬تجاااذب األط اراف هو الا اااي الهارمااة ل ماااف م ااي الا اااي الجانبيااة لا ا ‪ Ile ، Phe‬و‬
‫‪47‬‬

‫‪Leu‬‬
‫تاات ناف الجاور نائية الهبريت اإن الارواتط المحا لاة ك ا‪ ،‬التراياب البناائي ال الام ل باروتين‬

‫تهون نعي ة‬

‫تداخل الجذور‬
‫الكارهة للماء‬

‫‪ ‬متعاكسة‬

‫راتطة شارألية‬

‫رابطة‬

‫منطلة انعطاف‬

‫تداخل الجذور‬

‫هيدروجينية‬

‫الكارهة للماء‬

‫منطقة حلزونية ‪‬‬

‫بنية االاية تحتوي على خليط من البنيات الاانوية ‪ ‬و ‪‬‬
‫إن االحتم ا اااالت العألي ا ااألة لتواج ا ااأل وتت ا اااتع البني ا ااات ال انوي ا ااة ‪ ‬و ‪ ‬ومن ا اااطق االنعط ا اااف هألر‬

‫تالم‪.‬تسين إل‪ ،‬ا تاراح مااتويات ه‪.‬ارر مان البنياة ال راغياة ل بروتيناات تلاع باين البنياة ال انوياة‬
‫وال ال يااة وتعاارف تااالنموذ ‪ Motif‬و المجااا ‪ Domian‬وتسااي مااذه الماااتويات األشاااا‬

‫الم‪.‬ت ااة الناتجااة ماان تتاااتع البنيااات ال انويااة والتااي وجااألت متهااررة ااي العأليااأل ماان البروتينااات‬

‫و أل تهون النماذ والمجاالت متشااب ة ك ا‪ ،‬طاو الا اا ة الببتيألياة ‪ ،‬اماا األ تحتاو الا اا ة‬
‫الببتيألي ااة الواح ااألة ك اا‪ ،‬مج ااا هو ك ااألة مج اااالت متش اااب ة هوم‪.‬ت ااة و ااأل ا اام إح ااألام م ااذه‬

‫الماتويات إل‪ ،‬تسانيي البروتيناات اي كوائاي ومجموكاات تحتاو ك ا‪ ،‬ن ا‬
‫‪48‬‬

‫األناواع النمااذ‬

‫والمجاالت وتتشاته جتئيا اي الولي اة م اي البروتيناات النا اة كبار الغشااف والبروتيناات النا اة‬
‫ا لهترونات وغيرما‬
‫البنية الرابعية‬

‫مااو تجمااع ا اااتين ببتيااأليتين هو هه اار لهااي من ااا بنيااة ال يااة تااام‪ ،‬اااي ا ا ا ة ببتيأليااة ألا‪.‬ااي‬

‫البنية الراتعية تااا تحت الوحألة ‪sous unité‬‬

‫تحا ااا أ البنيا ااة الراتعيا ااة ك ا اا‪ ،‬ااا ااتلرارما بوااا ااطة رواتا ااط غيا اار تاا اااممية اارما ااة ل ما اااف هاااا ااا‬
‫تا نا ة إلا‪ ،‬رواتاط شاارألية وربماا ميألروجينياة ااذلك ال وجاوأل ل ارواتط التاااممية باين تحات‬

‫الوحألات‬

‫ااأل تهااون البنيااة الراتعيااة متجاناااة إذا ااناات الا اااي الببتيأليااة (تحاات الوحااألات) متشاااب ة هو‬

‫تهااون غياار متجاناااة إذا ااناات تحاات الوحااألات غياار متشاااب ة حتاا‪ ،‬ولااو اااان تعن ا ا متشاااته‬
‫اما ي حالة ال يموج وبين ‪ 22‬هو إنتيا ‪ab233c12 ATP synthase‬‬
‫ويمااان ماان ‪ .‬ا‬

‫الراااا الت‪.‬طيطااي الم اوالي تونااي اي يااة االنتلااا ماان البنيااة األوليااة إلاا‪،‬‬

‫ال انوية إل‪ ،‬ال ال ية مرو ار تالنماذ والمجاالت ‪:‬‬
‫بنية االاية‬

‫مجال‬

‫نموذج‬

‫م حلة‪ :‬مناك ارة غير سحيحة كنأل كألأل ابير من الط تاة كان هن البنياة الراتعياة يجاب هن‬

‫تحتااو ك اا‪ ،‬هربااع تحاات وحااألات ويعتباارون هن ااا اكااألة البنيااة الراتعيااة ال تعنااي هربااع تح اات‬

‫وحألات وانما البنية ال راغية األه ر تعليألا من البنية ال ال ية وتنا تحت وحاألتين هو هه ار و األ‬

‫تسي إل‪ ،‬كألأل ابير من تحت الوحألات‬
‫استعمال الكمبيوتر لتمايل البنية الفراغية للبروتين‬
‫‪49‬‬

‫انتشاار ااي الااانوات األ‪.‬ي ارة ااااتعما ب ارامج امبيااوتر مت‪.‬سسااة ااي كاارض وتونااي البنيااة‬
‫ال راغياة‬

‫ياة األتعااأل ل بروتيناات‪ ،‬و األ اااممت ماذه البارامج ا يا ار اي توناي البنياة ال راغياة‬

‫لااألر المااتع ا ‪.‬اسااة كنااأل ااااتعمال ا احساال تطبيليااة ااي شاااي ورشااات تع يميااة و ااأل ااااما‬
‫تااو ر العأليااأل ماان مااذه الب ارامج م ااي ‪ Rasmol‬و ‪ Rastop‬و ‪ SwissPDB viewer‬تشاااي‬
‫مجاني ك ‪ ،‬شتاة ا نترنت ي انتشار ااتعما مذه البرامج من طرف األااتذة والط تاة اماا‬
‫اا اااما تا ااو ر الم ا ااات ال‪.‬اسا ااة تاا ااي البروتينا ااات المألرواا ااة ك ا اا‪ ،‬شا ااتاة ا نترنا اات ا ااي بنا ااك‬
‫مع ومااات البروتينااات )‪ Protein Data Bank (PDB‬ااي تماااين الألاراااين ااي م‪.‬ت ااي‬
‫هنحاااف العااالا ماان الحسااو ك اا‪ ،‬ه ماان البروتينااات المألرواااة وااااتعمال ا ااي التااألري‬

‫و ااي‬

‫التحم‬
‫اما ااما ااتعما ماذه البارامج اي اا ولة الحساو ك ا‪ ،‬ساور وهشااا تونايحية تااتعمي‬
‫نجات الهتب والمطبوكات الموج ة ل ط تة‬
‫قواعد هامة في انطواء البروتين‬

‫ماان بااين اللواكااأل ال امااة ااي انط اواف البااروتين المحااب ل ماااف م ااي ال يموج ااوبين والميوج ااوبين‬

‫وهلبيااومين الباايض وانا اتيا ال يااتوتيا م ااو تواجااأل األحماااض األميني ااة المحتااة ل م اااف ك اا‪ ،‬اااط‬
‫البروتين وتواجأل األحماض األمينية الهارمة ل ماف ي ألا‪.‬ي ( ب) الجت ف‬
‫اللاكألة‪ :‬هحماض همينية محتة ل ماف ك ‪ ،‬الاط‬

‫هحماض همينية اارمة ل ماف ي الألا‪.‬ي‬

‫ه ‪ .‬ي ي مذه اللاكألة أل ت أل إل‪ . ،‬ي ي كمي البروتين ومرض و ار ي‬

‫ماال عن أشهر األمراض الورااة‪ :‬األنيميا المنجلية (‪)Sickle-cell anemia‬‬

‫األنيمي ااا كموم ااا م ااي نل اال ااي اا ارات ال ااألا الحما اراف (نل اال ال يموج ااوبين) له اان الا اابب ااي‬

‫النلل ي‪.‬ت ي من حالة أل‪.‬رر يعاني المريض ي ماذه الحالاة مان ناعي كااا وكاألا اللاألرة‬
‫‪50‬‬

‫ك اا‪ ،‬هألاف المج ااو العنا ي ‪ ،‬وكنااأل حاال كينااة ماان الااألا تحاات المج اار ي حااأ نلاال ااي‬
‫اارات الااألا الحم اراف تا نااا ة إلاا‪ ،‬تغياار ااي شااا ا تأ‪.‬ااذ ا ارات الااألا الحم اراف الطبيعيااة شاااي‬
‫اللرل ملعر الوج ين بينماا تأ‪.‬اذ اي ماذه الحالاة الشااي المنج اي (م لاي) مماا يجع اا مشاة‬
‫و اب ة ل تهار تا ولة وت لأل باذلك محتواماا مان ال يموج اوبين اماا هن ماذه الهارات ال تااتطيع‬

‫الماارور كباار الشااعيرات الألمويااة السااغيرة ممااا يا أل إلاا‪ ،‬إناااألاألما وتو ااي إمااألاأل النااايج تالااألا‬
‫(ومذا مو الابب الرئياي لموت المسابين ب ذا المرض)‬
‫الابب األس ي ل مرض و ار ي ي أل إل‪ ،‬إنتا نوع من ال يموج اوبين ياام‪ . HbS ،‬اا ل ا‬
‫‪ HbA‬الطبيع ااي ااي ا نا ااان الع اااأل الت ااالغ كن ااأل ن ااتع األها ااجين م اان ال يموج ااوبين ‪HbS‬‬
‫يساات غياار ابااي ل ااذوتان ويتجمااع ااي شاااي هلياااف طوي ااة ت ا أل إلاا‪ ،‬تغياار شاااي ا ارات الااألا‬
‫الحمراف‬

‫هول‪ ،‬الألرااات ه بتت هن النوع ‪ S‬يتجه تاركة ه ي إل‪ ،‬اللطب الموجب من الناوع ‪ A‬مماا ياأل‬
‫ك اا‪ ،‬هن النااوع ‪ S‬يحتااو ك اا‪ ،‬كااألأل ه ااي ماان األحماااض األمينيااة الحامنااية (ذات الشااحنات‬

‫الاااالتة) بإااات‪.‬ألاا ال ج ارة اله ربائيااة وتحأليااأل ماونااات وتا اااي األحماااض األمينيااة لهااي ماان‬
‫‪51‬‬

‫النا ااوكين ما اان ال يموج ا ااوبين وجا ااأل هن النا ااوع ‪ S‬يحتا ااو ك ا اا‪ Val ،‬با ااأل ‪ Glu‬ا ااي النا ااوع ‪A‬‬
‫الطبيعي وذلك ي الا اي ‪ b‬ي الوناع ر اا ‪ 6‬مماا يعطاي ل ناوع ‪ A‬شاحنتين ااالبتين هه ار‬
‫م اان الن ااوع ‪ S‬م ااذا التغي اار التا اايط ااي التا ا ااي ل ااه ه اار ابي اار ك اا‪ ،‬التراي ااب البن ااائي ال ارت ااع‬

‫ل بروتين‬
‫السلسلة ‪ ‬العادية ‪HbA‬‬
‫يتغير إلى‬

‫السلسلة ‪ ‬المنجلية ‪HbS‬‬

‫إن إاتبألا حمض هميني محب ل ماف(‪ )Glu‬ك ‪ ،‬الااط ال‪.‬اارجي ل باروتين تحماض هميناي‬
‫ااره ل ماف (‪ )Val‬يا أل إلا‪ ،‬تهاوين نلااي اارماة ل مااف ك ا‪ ،‬الااط ال‪.‬اارجي مماا يا أل إلا‪،‬‬

‫تجاااذب جتيئااات ال يموج ااوبين ‪ HbS‬ال‪.‬اليااة ماان األهاااجين يمااا بين ااا وتجمع ااا ااي شاااي‬
‫هلياف‬
‫كنااأل أل اراااة الماااألة الو ار يااة لاشاا‪.‬ال المسااابين ب ااذا الماارض لااوحأ وج اوأل ط ارة و ار يااة ااي‬
‫مور ااة ‪ -Globine‬الحام ااة ل شا ا رة الو ار ي ااة ال‪.‬اس ااة تالا اا ا ة ‪ ‬ل يموج ااوبين تن ااتج م ااذه‬
‫الط رة من تغير اكألة واحألة ي الش رة ال‬

‫ية لحمض ‪ Glu‬نتا‬

‫‪Val‬‬

‫جتيئات ‪ HbS‬حرة‬

‫‪52‬‬
‫بألاية تجمع جتيئات ‪HbS‬‬

‫تشاي هلياف من ‪HbS‬‬

‫نل ا ار ألن بنيااة البروتينااات ال ي يااة تعتباار تااايطة ملارنااة تالبروتينااات الهرويااة ااإن همميااة البنيااة‬
‫ال ال ية والراتعية تل ر ج يا ي البروتيناات الهروياة ذات األألوار اله يارة والمتنوكاة (إنتيماات ‪،‬‬
‫مرمونااات ‪ ،‬بروتينااات نلااي ‪ ،‬بروتينااات مناكيااة‬

‫إلااخ) لااذلك اااوف ي‪.‬ساال الجااتف المتتلااي‬

‫من مذا التاب لألرااة هم ة كن اي من النوكين من البروتينات (الهروية وال ي ياة) وماذا بارات‬
‫اال‪.‬ت ف الموجوأل بين ما من الناحيتين البنيوية والولي ية‬
‫البروتينات الكروية (المنطوية) (‪)Globular proteins‬‬

‫تأ‪.‬ااذ مااذه البروتينااات شااا ماألا اا نل ا ار النطوائ ااا الشااأليأل ممااا يعطااي ل بااروتين شاااي ااارو‬
‫ي األتعاأل‬

‫مامو الألليي ك ‪ ،‬وجوأل ا نطواف ي البروتينات الهروية ؟‬
‫‪ -1‬كناأل ملارناة طااو الا اا ة الببتيأليااة المحااوب نلرياا تعااأل معر اة كااألأل األحمااض األمينيااة‬
‫وتا ا ا مع األتعاأل الحليلية ل باروتين الطبيعاي ي حاأ إ‪.‬ات ف ابيار ما‬

‫تحتاو الا اا ة‬

‫الببتيألية لبروتين هلبيومين مسي الألا ك ‪ 584 ،‬حماض هميناي ‪ ،‬إذا اانات ماذه الا اا ة ك ا‪،‬‬
‫شاي ترايب ‪ ‬إن طول ا ياون ‪ 200‬نانومتر واما ا ‪ 0.5‬نانومتر إذا اانت الا ا ة ك ا‪،‬‬

‫شاي البنية الح تونية ‪ ‬إن طول ا اياون ‪ 90‬نانومتر واما ا ‪ 1.1‬نانومتر لهن اللياااات‬
‫‪53‬‬

‫الحليلي ااة ألتع اااأل لب ااروتين هلبي ااومين مس ااي ال ااألا الطبيع ااي هل اارت هن ههب اار تع ااأل ل ااه م ااو ‪13‬‬

‫ناانومتر لااط واااماه حاوالي ‪ 3‬ناانومتر إن مااذا ال اارا الهبياار اي األتعاااأل ال يمااان ت ااايره إال‬

‫تعم ية ا نطواف الشأليأل‬

‫االحررة العالي ااة هو ‪ pH‬الع ااالي هو الم اان‪ .‬ض ج ااألا ي ل ااأل ‪.‬واس ااه‬
‫‪ -2‬كن ااأل معام ااة الب ااروتين ت ا ا‬
‫الطبيعي ااة هو ي‪ .‬اارب (‪ )denaturation‬وي ل ااأل الب ااروتين نش اااطه البيول ااوجي إن م ااذه العوام ااي‬
‫تغياار ماان االنط اواف ألن ااا ت ا ر ك اا‪ ،‬الاارواتط النااعي ة التاا‪ ،‬تعمااي ك اا‪ ،‬تااات البنيااة ال راغي اة‬
‫ل بروتين‬
‫بروتين الميوجلوبين )‪Myoglobin (Mb‬‬

‫مو هو باروتين تاا تحألياأل بنيتاه ال راغياة مان طارف العاالا ‪ John Kendrew‬وماااكألوه اي‬

‫انوات ال‪.‬ماينات تاات‪.‬ألاا طريلة حيوأل األشعة الاينية‬

‫الميوج وبين مو باروتين م اون يوجاأل اي العنا ت لهناه يا ار اي كنا ت تعاض الحيواناات‬

‫التحرية م ي الحوت ويعمي ام‪.‬تن لاهاجين الاتعماله كنأل الحاجة‬

‫ااتعمي العالا ‪ Kendrew‬ي ألرااته بروتين الميوج وبين من الحوت ألنه مساألر غناي جاألا‬
‫ب ذا البروتين‬

‫يتهااون مااذاالنوع ماان الميوج ااوبين ماان ا ا ا ة ببتيأليااة واحااألة تتهااون ماان ‪ 153‬حمااض همينااي‬
‫ويب ااغ وتنااه الجتيئااي ‪ 16700‬يحتااو الميوج ااوبين ك اا‪ ،‬مجموكااة ماايا ب ااا ذرة حأليااأل ومااي‬

‫مشاب ة لمجموكة ال يا الموجوألة ي ال يموج وبين والما ولة كن ال ون األحمار الغاامق لهاي‬

‫من ما‬
‫الألرااة التي اا العالا ‪ Kendrew‬وماااكألوه ك ا‪ ،‬باروتين الميوج اوبين ألامات هه ار مان ‪10‬‬
‫ااانوات وه ماارت بااإ تراح البنيااة ال راغيااة ل ميوج ااوبين واااان مااذا الترايااب متطاتلااا مااع تا اااي‬
‫األحماض األمينية المألرواة بي ذلك وتتنمن بنية الميوج وبين المميتات التالية‪:‬‬

‫‪ -1‬تتهااون الا ا ا ة الببتيأليااة ااي جاات ف الميوج ااوبين ماان ‪ 8‬مناااطق ذات ترايااب ح تونااي ‪‬‬
‫‪54‬‬

‫ت سا ا ا نل اااي لإلنعط اااف ‪ ،‬حي اام يب ااغ نا ااتة التراي ااب الح تون ااي ‪ a‬حا اوالي ‪ % 70‬ااي ا ااي‬
‫الجاات ف يرماات ل مناااطق الح تونيااة تااأحرف ماان ‪ A‬إلاا‪ ، H ،‬امااا يرماات لونااعية الحمااض‬
‫األمينااي ااي المنطلااة ب ااحرف يشااير إلاا‪ ،‬المنطلااة ي يااه ر ااا يشااير إلاا‪ ،‬ونااع الحمااض األمينااي‬

‫ألا‪.‬ااي ن ا‬

‫المنطلااة ما ‪ A5 :‬هو ‪ D2‬امااا يرماات لمناااطق االنعطاااف تحاار ين يشاايران إلاا‪،‬‬

‫منطلة بي وتعأل ا نعطاف م ‪ AB :‬هو ‪DE‬‬

‫تحتاو ههبار منطلاة (‪ )H‬ك ا‪ 24 ،‬حماض هميناي بينماا تحتاو هساغر منطلاة ك ا‪)C, D( ،‬‬
‫ك ‪ 7 ،‬هحماض همينية لط‬

‫‪ -2‬ياون جت ف الميوج وبين مترال ومااأل‬

‫ألا‪ .‬ياا بألرجاة ابيارة ‪ ،‬ه اليوجاأل منااك مااا ة‬

‫ألا‪.‬ي الجت ف وتب غ إتعاأل الجت ف تلريتا ‪A° 25x 35 x 45‬‬

‫‪ -3‬هغ ااب الا اااي الجانبيااة المحتااة ل ماااف توجااأل ك اا‪ ،‬الاااط ال‪.‬ااارجي ل بااروتين ك اا‪ ،‬تمااا‬
‫مااع المح ااو ال‪.‬ااارجي بينمااا توجااأل هغ ااب الا اااي الجانبيااة الهارمااة ل ماااف ااي الج ااة الألا‪ .‬يااة‬

‫تعيااألة كاان االتسااا تالماااف ممااا يااام ل ااا تالتجاااذب تلااوة والمااااممة بألرجااة ابي ارة ااي تااات‬
‫البنية ال راغية ل ميوج وبين‬

‫‪ -4‬تتونااع مجموكااة ال اايا ااي جيااب ألا‪.‬ااي جاات ف البااروتين وتحتااو‬
‫‪55‬‬

‫ااي مراتمااا ك اا‪ ،‬ذرة‬

‫الحأليأل ترتتط مجموكة ال يا بجتيئتين من ال اتألين مما ‪ F8‬و ‪E7‬‬

‫‪-5‬يحتور الميوج وبين ك ‪ 4 ،‬جتيئاات بارولين ‪ Pro‬توجاأل ا اا اي منااطق ا نعطااف ‪ ،‬اماا‬

‫تحتا ااو منا اااطق ا نعطا اااف األ‪.‬ا اارر ك ا اا‪ ،‬هحما اااض همينيا ااة ه‪.‬ا اارر ال تتنااا ااب ما ااع الترايا ااب‬

‫الح توني ‪ ‬إذا وجألت متلاربة من تعن ا م ي ‪Thr, Ser, Asn‬‬

‫تعااأل الأل اراااة التااي هجرياات ك اا‪ ،‬الميوج ااوبين اماات أل اراااات ك اا‪ ،‬بروتينااات ه‪.‬اارر مامااة م ااي‬

‫اايتواروا ‪ (Cytochrom C) C‬و إناتيا ريبرنيوا ياات ‪ ribonuclease‬و إناتيا ال يااوتيا‬
‫‪ lysozyme‬والتي تحتو ا ا ك ‪ ،‬ا ا ة ببتيألية واحألة (بنية ال ياة) ومان ‪.‬ا‬

‫الأل ارااات‬

‫المتعا تااة وجااأل هن لهااي بااروتين ماان مااذه البروتينااات بنيااة ‪.‬اس اة ب اا وتا اااي ‪.‬ااال يعا ا‬

‫الولي ة الم‪.‬ت ة لهي من ا‬
‫بروتين الهيموجلوبين )‪Hemoglobin (Hb‬‬

‫تعاأل تحألياأل التراياب ال ارغاي ل ميوج اوبين ااا العالماان ‪ Max Perutz‬و ‪John Kendrew‬‬
‫ومااكألومما بألرااة الترايب البنائي ال ارتاع ل يموج اوبين و األ تاا تحألياأل ذلاك اي اانة ‪1959‬‬
‫واان بذلك ال يموج وبين هو بروتين ذو ترايب راتع يتا تحأليأل ترايته البنائي‬

‫يأ‪ .‬ااذ ج اات ف ال يموج ا ااوبين ش ااا ارويا ااا تلريت ااا ( طا اار ‪ 5.5‬ن ااانومتر) ويب ا ااغ وتن ااه الجتيئاااي‬

‫‪ 64500‬ويتهون من ‪ 4‬ا اي ببتيألية يحتو اي من ا ك ‪ ،‬مجموكاة مايا وذرة حألياأل الجاتف‬

‫البروتيني من ال يموج وبين يتهون من ا ا تين ‪ a‬تحتو اي من اا ك ا‪141 ،‬حماض هميناي‬
‫وا ا تين ‪ ‬تحتو اي من ا ك ‪ 146 ،‬حمض هميني‬

‫ا ا ة ببتيألية ‪‬‬

‫مجموكات ال يا‬
‫ا ا ة ببتيألية ‪‬‬

‫‪56‬‬

‫ا ا ة ببتيألية ‪‬‬
‫مجموكات ال يا‬

‫ا ا ة ببتيألية ‪‬‬

‫تش ااته البني ااة ال راغي ااة ل ا اا ااي ‪ ‬و ‪ ‬ل يموج ااوبين ا يا ا ار بنيا ااة الميوج ااوبين م ااع تعاااض‬
‫ا ‪ .‬اات ف ااي التا ا ااي تتون ااع الا ا ااي ‪ ‬و ‪ ‬م ااع تعنا ا ا ااي ش اااي م اارا رب اااكي‬
‫وتحااا أ ك اا‪ ،‬تماا ااا ا بواا ااطة تجاااذب هطا اراف اارم ااة ل م اااف ك اا‪ ،‬الا ااط ال‪ .‬ااارجي ل ااذه‬
‫الا ا ااي ‪ ،‬ام ااا توج ااأل روات ااط م حي ااة ا ااذلك ناتج ااة م اان تج اااذب الش ااحنات المتعاها ااة تل ااع‬

‫مجموكات ال يا ألا‪.‬ي جيوب تعيألة كن تعن ا ك ‪ ،‬اط جت ف ال يموج وبين‬
‫أهمية التسلسل في تحديد وظيفة البروتين‬

‫لمعر ة تأ ير تا اي األحماض األمينية ي ولي ة البروتين نلوا بألرااة نوع من ال‪ .‬ي‬

‫الو ار ي الذ يسيب ال يموج وبين والمعروف تمرض األنيميا المنج ي ‪:‬‬
‫البروتينات الليفية (‪)Fibrous proteins‬‬

‫تأ‪ .‬ااذ ش اااي هلي اااف وتا ا أل هألوار ترايبي ااة م‪.‬ت ااة وتمت ااات تالسا ا تة هو تالمرون ااة هو تا مم ااا‬

‫حااب الاألور الترايباي الاذ ي ألياه الباروتين تتميات ااذلك بترايب اا التاايط ملارناة تالبروتيناات‬
‫الهروية ‪ ،‬تعألا الذوتان ي الماف لوجوأل كألأل ابير من األحمااض األمينياة الهارماة ل مااف ك ا‪،‬‬
‫الا ااط ال ااألا‪ .‬ي وال‪ .‬ااارجي ل ب ااروتين تمت ااات تع ااض م ااذه البروتين ااات ا ااذلك بإحتوافم ااا ك اا‪،‬‬

‫الرواتط التااممية بين الا اي الببتيألية ل محا لة ك ‪ ،‬ترايب ا البنائي‬
‫تتنااوع هألوار مااذه البروتينااات حاااب تنااوع ترايب ااا البنااائي ممااا يشااير إلاا‪ ،‬الع ااة بااين الترايااب‬
‫‪57‬‬

‫والولي ة‬
‫ومن هما مذه البروتينات ‪ :‬الهيراتينات و الهوالجينات‬
‫الهيراتينات ‪ : Keratenes‬ومي نوكان ‪ ‬و ‪‬‬
‫أ‪ -‬الكيراتينات‪ : ‬ومي البروتيناات األااااية اي حماياة هجاااا ال لارياات ‪ ،‬حيام تهاون ااي‬
‫الوتن الجاف تلريتا ل شعر ‪ ،‬السوف ‪ ،‬الاريش ‪ ،‬األناا ر ‪ ،‬الم‪.‬الاب ‪ ،‬الح ارشاي ‪ ،‬اللارون ‪،‬‬
‫الحوا ر تا نا ة إل‪ ،‬وجوألما ي الطتلة ال‪.‬ارجية ل ج أل تتميت تعألا الاذوتان اي المااف له ارة‬

‫الا اي الهارمة ل ماف م ي ‪ Phe, Ile, Val‬ك ‪ ،‬الاط ال‪.‬ارجي ل ا ا ة الببتيألية‬

‫تتهااون الهيراتينااات ‪ ‬ماان الترايااب الح تونااي ‪ a‬لااذلك ال تحتااو ك اا‪ ،‬الباارولين ‪ Pro‬امااا‬
‫تحتااو الهيراتينااات ‪ ‬ك اا‪ ،‬حمااض الاياااتايين ‪ Cys‬بناااب م‪.‬ت ااة ممااا يااام ل ااا بتهااوين‬
‫جاور نائية الهبريت تااما بألرجة هاااية ي تات ترايب ا البنائي‬
‫ماال‪ :‬تركيب الشعرة‬

‫تتهون الشعرة مان ا ااي ببتيألياة ذات تراياب ح توناي ‪ a‬ت تاي ااي‬
‫ح تونيا نتاا حباي‬

‫اة من اا حاو تعنا ا‬

‫اي ياام‪ ،‬ليياي هولاي ‪ protofibril‬يحاا أ ماذا التراياب ك ا‪ ،‬تا اه‬

‫لوجا اوأل جا ااور نائي ااة الهبري اات يتجم ااع ‪ 11‬ليي ااي هول ااي ااي حتم ااة نت ااا ال يي ااي ال ااأل يق‬

‫‪ microfibril‬التااي تتجمااع بااألورما ااي حااتا نتااا ال يااي ‪ macrofibril‬تحتااو الملطااع‬
‫العرن ااي ل ش ااعرة ك اا‪ ،‬مجموك ااة م اان ال‪ .‬ي ااا تحت ااو ا ااي من ااا ك اا‪ ،‬مجموك ااة م اان األلي اااف‬
‫‪ macrofibrils‬اما تحاي الشعرة تطتلة امياة من األألمة‬

‫‪ .‬يا‬
‫ليي ات‬
‫لييي هولي‬
‫لييي أل يق‬

‫‪58‬‬
‫إلتفاف حلزوني لسالسل ذات‬
‫بنية حلزونبة ‪‬‬
‫سلسلة ذات بنية‬
‫حلزونبة ‪‬‬

‫بنية الشعرة‬

‫ت‪.‬ت ي الهيراتينات ‪ ‬ي س بت ا وألرجاة ملاومت اا حااب محتواماا مان ‪ Cys‬وتالتاالي نااتة‬
‫الجاور نائية الهبريت حيام تحتاو الهيراتيناات ‪ a‬الماوناة للو عاة الاا ح اة ك ا‪ 18% ،‬مان‬
‫‪ Cys‬ومي ناتة كالية‬
‫ب ‪ -‬الهيراتينات ‪: ‬‬

‫تتهون هاااا من البنية ال انوية ‪ ‬وتعطي تراياب األوراا المنطوياة ‪ ،‬غيار اب اة ل اذوتان اي‬
‫الماااف وتمتااات تمرونت ااا وكااألا اب ت ااا لإلاااتطالة ك اا‪ ،‬كاا‬

‫الهيراتينااات ‪ a‬التااي يمااان ل ااا هن‬

‫تاتطيي إل‪ ،‬نعي طول ا تلريتا ي حالة الشأل والح اررة (اماا اي حالاة الشاعرة) لتسات‬

‫ريتاة‬

‫من الترايب ‪‬‬

‫الهيراتينات ‪ ‬ه ي انتشا ار من الهيراتينات ‪ ‬وتهاون الجاتف األااااي لباروتين ال باروين المااون‬
‫ل حرير و‪.‬يوي العنابوت ال تحتو الهيراتينات ‪ ‬ك ‪ ،‬الجاور نائياة الهبريات وانماا تحاا أ‬
‫ك ‪ ،‬ترايب ا تالرواتط ال يألروجينية بين الا اي الببتيألية اما رهينا ااتلا‬
‫الكوالجينات ‪: Collagenes‬‬

‫مي هما البروتينات ال ي ية نل ار له رة إنتشارما ي األناجة الحيوانية و‪.‬اساة اي ال األييات‬

‫وم ااي الماون ااات الرئيا ااية لانا ااجة الن ااامة ‪ connective tissue‬الت ااي تا ا أل ون ااائي‬
‫ألكامية تا نا ة إل‪ ،‬كم ياة الاربط باين ال‪ .‬ياا واألنااجة توجاأل ماذه البروتيناات اي العلااا‬

‫‪ ،‬الغن اااريي ‪ ،‬األوت ااار ‪ ،‬واألربط ااة ‪ ،‬ام ااا ته ااون غا ا ف األوكي ااة الألموي ااة ‪ ،‬األنا ااجة تح اات‬
‫‪59‬‬

‫الج ألي ا ا ااة والا ا ا اربط ب ا ا ااين ال‪ .‬ي ا ا ااا ألا‪ .‬ا ا ااي النا ا ا ااج تا ن ا ا ااا ة ته ا ا ااوين الم ا ا اااألة ب ا ا ااين ال‪ .‬وي ا ا ااة‬
‫‪ extracellular matrix‬ي‪.‬ت ااي ترايااب اله اوالجين حاااب نااوع الولي ااة التااي يلااوا ب ااا ‪،‬‬
‫اما تتميت هلياف الهوالجين النانجة تالس تة تمان ا من تحمي وة شأل ابيرة جألا‬

‫‪60‬‬