המצגת נטענת. אנא המתן

המצגת נטענת. אנא המתן

חומצות אמיניות וחלבונים

מצגות קשורות


מצגת בנושא: "חומצות אמיניות וחלבונים"— תמליל מצגת:

1 חומצות אמיניות וחלבונים
פיתוח מצגת מקורית: מלכה יאיון, תיכון קציר, רחובות פיתוח הרחבות ותוספות: חריסילדה מתתיה ורנא אבדאללה, הפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה, הטכניון. בהנחיית ד"ר אורית הרשקוביץ ופרופ. יהודית דורי (השקפים בעלי הרקע הכחול הם שקפים חדשים או שקפים ששונו בגירסה המורחבת)

2 סוגי חלבונים ותפקידם סרטון בנושא אנזימים דרך פעולת אנזימים
אנזימים - זרזים ביולוגיים - רוב התגובות הכימיות המתרחשות במערכות ביולוגיות, מזורזות על ידי אנזימים (אנזימים הם חלבונים). האנזימים מזרזים את התגובות הכימיות לפחות פי מיליון. סרטון בנושא אנזימים דרך פעולת אנזימים סרטון בנושא אנזימים פעילות בנושא אנזימים שירי האנזימים

3 סוגי חלבונים ותפקידם חלבונים מבניים - חלבונים הממלאים תפקידים מבניים בתא.

4 סוגי חלבונים ותפקידם חלבונים מווסתים - חלבונים בעלי פעילות של בקרה על ביטויים של גנים.

5 סוגי חלבונים ותפקידם חלבוני הובלה transporters - חלבונים המסיעים בהעברת חומרים ממקום למקום (הובלה בכלי דם, הובלת חומרים מחוץ לתא ולתוך התא...).

6 סוגי חלבונים ותפקידם נוגדנים - חלבונים המסייעים למערכת החיסון להתגונן בפני פולשים זרים כגון, חיידקים ווירוסים.

7 סוגי חלבונים ותפקידם שליחים - חלבונים המעורבים בתקשורת בין תאים או בין יצורים חיים שונים. למשל, הורמונים ופרומונים.

8 סוגי חלבונים ותפקידם קולטנים - חלבונים המצויים על פני קרום התא ומתפקדים כ"אנטנות".

9 איזה סוג חומר היא חומצה אמינית?
סוג החומר נוסחה מולקולרית משקל מולקולרי טמפ' היתוך בצלזיוס חומצה CH3CH2COOH 74 -22 בסיס CH3CH2CH2CH2NH2 73 -50 חומצה אמינית NH2CH2COOH 75 253 אבקת אפייה (מלח) NaHCO2 68 233

10 מבנה של חומצות אמינו קצה קרבוקסילי פחמן אלפא קצה אמיני
בטבע יש 20 סוגים של חומצות אמינו הנבדלות על ידי קבוצות ה-R שלהן. 11 מחומצות אמינו מיוצרות בכבד ואת היתר אנו מקבלים מן המזון.

11 איזומריה אופטית

12 איזומריה אופטית כל חומצות האמינו למעט גליצין, יש אטום פחמן מרכזי פחמן (a) הקשור לארבעה קבוצות שונות בקשרים קוולנטים לכן הוא פחמן אסימטרי. הקבוצות הקשורות לאטום הפחמן המרכזי, יכולות להסתדר בשני מבנים מרחביים שונים, כך שהאחד הוא דמות ראי של השני. שתי המולקולות נקראות מולקולות כיראליות )=ידני ביוונית(. לשתי המולקולות הכיראליות המתקבלות יש תכונות כימיות שונות והן מסומנות באותיות L ו-D, על פי מיקום הקבוצות השונות סביב אטום הפחמן. תופעה זו נקראת איזומריה מרחבית או איזומריה אופטית. ניתן להפוך מולקולה אחת לשנייה רק על ידי ניתוק הקשרים הקוולנטים ויצירת קשרים חדשים..

13 מיון חומצות אמיניות ע”פ הקוטביות של R
1. חומצות אמיניות בסיסיות (טעונות חיובית בתמיסה מימית ) Lys Arg His 2. חומצות אמיניות חומציות (טעונות שלילית בתמיסה מימית ) Asp Glu Cys Tyr ח' חלשות מאוד 3. חומצות אמיניות קוטביות הידרופיליות (אינן טעונות בתמיסה מימית אך יוצרות קשרי מימן עם המים ) Asn Gln Tyr Ser Thr 4. חומצות אמיניות הידרופוביות (יוצרות קשרי ואן דר ואלס) Ile Ala Gly Val Leu Met Cys Pro Phe Tyr Trp מכילות S ארומטיות אימיד

14 RCOOH(aq) + H2O(l) H3O+(aq)+ RCOO-(aq)
Ka = חומצה חזקה יותר בעלת Ka גדול יותר החומצה מוסרת בקלות יותר את הפרוטון למים pKa = -log Ka ככל ש- pKa קטן יותר, החומצה חזקה יותר Ka [RCOO-(aq)] [H3O(aq)+ ] [RCOOH(aq)] = כאשר נמדד בתמיסה pH השווה ל- pKa אז ריכוז יוני הידרוניום H3O+(aq) שווה ל- Ka, וגם: RCOO -(aq)] = [RCOOH(aq)]] pKa = - log Ka = - log [H3O+(aq) ] =pH

15 RCOOH(aq) + H2O(l) H3O+(aq)+ RCOO-(aq)
כאשר pH= pKa [[RCOOH(aq)] = [RCOO-(aq) ב- pH חומצי ריכוז יוני H3O+ גדול מועדף התהליך ההפוך רוב החלקיקים במערכת הם RCOOH כאשר pH< pKa יש בעיקר RCOOH(aq) ב- pH בסיסי ריכוז יוני H3O+ נמוך מועדף התהליך הישיר רוב החלקיקים במערכת הם RCOO- כאשר pH > pKa יש בעיקר (aq) RCOO-

16 RNH3+(aq) + H2O(l) H3O+(aq)+ RNH2(aq)
כאשר pH= pKa [RNH2(aq)] = [RNH3+ (aq)] ב- pH חומצי ריכוז יוני H3O+ גדול מועדף התהליך ההפוך רוב החלקיקים במערכת הם RNH3+ כאשר pH< pKa יש בעיקר RNH3+(aq) ב- pH בסיסי ריכוז יוני H3O+ נמוך מועדף התהליך הישיר רוב החלקיקים במערכת הם RNH2 כאשר pH> pKa יש בעיקר RNH2(aq)

17 שווי משקל חומצה - בסיס Kb = RNH2(aq) + H2O(l) RNH3+(aq) + OH-(aq)
pKb = - log Kb ב- pH גבוה רוב החלקיקים במערכת הם בצורה RNH2(aq) ב- pH נמוך רוב החלקיקים במערכת הם בצורה RNH3 +(aq) כאשר Kb שווה לריכוז יוני ההידרוכסיד גם [RNH3+(aq)] = [RNH2(aq ] או כאשר pOH=pKb גם [RNH3+(aq)] = [RNH2] המטען הממוצע יהיה 1/2+

18 ערכי pKa בטמפ' החדר

19 גליצין – תהליכי חומצה בסיס
+NH3- CH2 -COOH איזו קבוצה תגיב? החומצה החזקה יותר H3O+(aq) OH- (aq) +NH3-CH2-COO- למי שייכים ערכי ה- pKa H3O+(aq) OH-(aq) 2.34= pKa 9.6= pKa NH2 - CH2 -COO-

20 מטען של גליצין כתלות ב-pH
מטען מטען מטען α-קרבוניל α-אמין נטו +NH3-CH2-COO- +NH3- CH2 -COOH NH2 - CH2 -COO- 2.34= pKa 9.6= pKa 9.6= pKa [RNH2] = [RNH3+] 2.34= pKa [RCOOH(aq)]= [RCOO-] כאשר pH< pKa יש בעיקר RCOOH(aq) ו- RNH3+( aq) כאשר pH> pKa יש בעיקר RCOO-(aq) ו- RNH2 ( aq)

21 מטען של גליצין כתלות ב-pH
מטען מטען מטען α-קרבוניל α-אמין נטו 9.6= pKa 2.34= pKa +NH3- CH2 -COOH < pH 1/ / = pH +NH3-CH2-COO- >pH 9.6 > 1/ ½ = pH < pH NH2 - CH2 -COO- 9.6= pKa [RNH2] = [RNH3+] 2.34= pKa [RCOOH(aq)]= [RCOO-] כאשר pH< pKa יש בעיקר RCOOH(aq) ו- RNH3+(aq) כאשר pH> pKa יש בעיקר RCOO-(aq) ו- RNH2 (aq)

22 אמצע “הדרך” בין ה-pH בו המטען נטו הוא +½ לבין ה-pH בו המטען נטו הוא -½
הנקודה האיזואלקטרית pI היא ה- pH של תמיסה שבה המטען נטו של החומצה האמינית שווה לאפס. ב- pI המסיסות נמוכה אמצע “הדרך” בין ה-pH בו המטען נטו הוא +½ לבין ה-pH בו המטען נטו הוא -½ 2 pI גליצין = 5.97

23 אמצע “הדרך” בין ה-pH בו המטען נטו הוא +½ לבין ה-pH בו המטען נטו הוא -½
הנקודה האיזואלקטרית pI היא ה- pH של תמיסה שבה המטען נטו של החומצה האמינית שווה לאפס. ב- pI המסיסות נמוכה אמצע “הדרך” בין ה-pH בו המטען נטו הוא +½ לבין ה-pH בו המטען נטו הוא -½ 2 pI גליצין = 5.97

24 מבנה ליזין פה הוספנו את השקף כדי לתת התייחסות מתאימה להבדלים בין מודלים שונים. זאת כדי להתייחס גם להבדלים בין המודלים לבין המציאות

25 מבנה ליזין +NH3 (CH2)4 +NH3- CH-COOH OH-(aq) H3O+(aq) +NH3 (CH2)4
10.53= pKR מי יגיב? 8.95 = pKa 2.18= pKa 2.18= pKa 10.53= pKR 8.95 = pKa H3O+(aq) OH-(aq) +NH3 - CH -COO- +NH3 (CH2)4 H3O+(aq) OH-(aq) +NH3 (CH2)4 NH2 - CH -COO- NH2 (CH2)4 NH2 - CH -COO- OH-(aq) H3O+(aq)

26 חישוב pI של ליזין +2 + + 0 +1.5 + + -1/2 +1 + + - +1/2 + +1/2 -
-1/ / +1/ / /2 מטען מטען מטען מטען α-קרבוקסיל α -אמין R-אמין נטו pH +NH3- CH -COOH +NH3 (CH2)4 2.18> pH +NH3- CH –COO- +NH3 (CH2)4 2.18= pH 2.18< pH<8.95 NH2- CH –COO- +NH3 (CH2)4 8.95 = pH 8.95<pH<10.53 NH2- CH –COO- NH2 (CH2)4 10.53= pH 10.53< pH

27 מבנה Glu COOH (CH2)2 +NH3- CH-COOH OH-(aq) H3O+(aq) COOH (CH2)2
4.25 = pKR מבנה Glu מי יגיב? 9.67 = pKa 2.19 = pKa 2.19= pKa 4.25 = pKR 9.67 = pKa H3O+(aq) OH-(aq) +NH3 - CH -COO- COOH (CH2)2 H3O+(aq) OH-(aq) COO- (CH2)2 +NH3 -CH -COO- COO- (CH2)2 NH2 - CH -COO- OH-(aq) H3O+(aq)

28 +1 0 + 0 +1/2 0 + -1/2 0 0 + - -1/2 -1/2 + - -1 - + - -1.5 - +1/2 -
חישוב pI של Glu pH מטען מטען מטען מטען α-קרבוקסיל α -אמין R-קרבוקסיל נטו +1/ /2 -1/ / / +NH3- CH -COOH COOH (CH2)2 2.19> pH +NH3- CH –COO- COOH (CH2)2 2.19= pH 9.67= pH 4.25 = pH 2.19< pH<4.25 +NH3- CH –COO- COO- (CH2)2 4.25 < pH< 9.67 NH2- CH –COO- COO (CH2)2 9.67< pH

29 באיזה pH (או תחום pH) נמצאות ח' האמינו הבאות?
NH2 (CH2)4 NH2 - CH -COO- NH3+- CH –COO- COOH (CH2)2 NH (CH2)3 NH2 - CH -COO- NH2 C=NH2+ NH3+ - CH -COOH CONH2 (CH2)2 NH3+ - CH –COO- CONH2 (CH2)2

30 יצירת פפטידים המונומרים = חומצות אמינו R +NH3- CH – COO- R’
קב' צדדיות יצירת פפטיד R +NH3- CH – CO- R’ NH- CH – COO- קצה N אמיני קצה C קרבוקסילי קשר פפטידי שלד הפפטיד כמה סוגי מולקולות יכולות להיווצר בתגובה בין Gly ל- Ala? בגוף מומסים חומרים רבים, 20 סוגי חומצות אמינו, איך מתקבל רצף מסוים מאוד של חומצות אמינו?

31 הקשר הפפטידי

32

33 צירוף של חומצות אמינו

34

35 Asp-Phe-Arg-Asn-Glu-Ala
חישוב מטען נטו של פפטיד 1. קביעת קבוצות שנושאת מטען קצה אמיני Asp-Phe-Arg-Asn-Glu-Ala קצה קרבוקסילי R אמיני קרבוקסילי 2. רשום -pKa של כל קבוצה מניחים ש: א. ה-pKa של הקבוצה הפעילה (הנושאת מטען) בשרשרת הצדדית שווה ל-pKa של אותה קבוצה בחומצה האמינית הבודדת. ב. ה- pKa של קבוצת -COOH בקצה C בערך 3.6 ה- pKa של קבוצת NH בקצה N בערך 8 Asp - Phe - Arg - Asn - Glu -Ala 3. קביעת המטען-נטו לכל קבוצה שנושאת מטען תוך התייחסות ל-pH ול-pKa של כל קבוצה 4. סכום מטען נטו של כל הקבוצות הנושאות מטען שמרכיבות את הפפטיד

36 Asp - Phe - Arg - Asn - Glu -Ala 8 3.5 pH
Asp - Phe - Arg - Asn - Glu -Ala pH α-קרבוקסיל R-קרבוקסיל R -אמין α -אמין מטען נטו קטן מ- 3.5 3.5 בין- 3.5 ל- 3.9 3.9 בין- 3.9 ל- 4.25 4.25 בין ל- 8 8 בין- 8 ל- 12.5 12.5 מעל- 12.5 מהו ה- pI של ההקסאפפטיד?

37 מבנה ראשוני של חלבון שרשרת של חומצות אמינו מהווה את המבנה הראשוני של החלבון. N – C – C – N – C – C – N – C – C – N – C – C – N – C – C - H R R H R3 O R H R5 O H H H O H H H O H

38 Asn-Phe-Arg-Asn-Cys- Phe 2Asn: 2Phe: Arg: Cys
קביעת מבנה ראשוני של חלבון - רצף חומצות האמינו בחלבון א. הפרדה בין השרשרות הפוליפפטידיות חמצון קשר דיסולפיד S-S עם חומצה פרפורמית (כל S הופך להיות -3SO) חיזור קשר דיסולפיד S-S עם מרקפטואתאנול (כל S הופך להיות SH) ·  יש להוסיף אוראה על מנת לנתק את קשרי המימן הקיימים בין השרשראות.  S-S SH HS ב. קביעת הרכב הידרוליזה מלאה על ידי חומצה חזקה 6M HCl וטמפרטורה גבוהה - C 1100 בכלי חתום הפרדה ע"י כרומטוגרפיה במחליף יונים SH Asn-Phe-Arg-Asn-Cys- Phe 2Asn: 2Phe: Arg: Cys

39 מבנה שניוני של חלבון במבנה שניוני ישנם אינטראקציות בין מולקולריות אשר גורמות לשרשרת חומצות האמינו להתארגן המרחב דווקא בצורה מסוימת.

40 מבנה שלישוני של חלבון יחידות קטנות של החלבון אשר נוצרות בעקבות קיפול וארגון של מבנים שניוניים.

41 מבנה רבעוני של חלבון מבנה החלבון השלם, אשר בעל תפקיד מוגדר. מורכב מכמה יחידות של מבנים שלישוניים.

42 סיכום המבנה המרחבי של החלבון

43 בהצלחה!

44 הצעה לדיון כיתתי לאור כל מה שנלמד על חלבונים, חומצות אמינו והמקורות של חומצות אלו, אילו מזונות אתם ממליצים לשלב בתזונה שלכם ובאיזו צורה? קיימות דיאטות שונות אשר מתפרסמות וצוברותצ אוהדים אך גם מסתייגים. לדוגמה: דיאטה קרניבורית, צמחונית וטבעונית. הסבירו מה היתרונות בכל דיאטה, מה החסרונות והאם ואם כן כיצד ניתן להתגבר על חסרונות אילו.

45 רשימת חומצות האמינו נספחים – במידה ומורים ירצו הם יכולים להוסיף קישורים בתוך המצגת לשקפים אלו.

46 חומצות האמינו נספחים – במידה ומורים ירצו הם יכולים להוסיף קישורים בתוך המצגת לשקפים אלו.

47 נספחים – במידה ומורים ירצו הם יכולים להוסיף קישורים בתוך המצגת לשקפים אלו.

48 נספחים – במידה ומורים ירצו הם יכולים להוסיף קישורים בתוך המצגת לשקפים אלו.


הורד את "ppt "חומצות אמיניות וחלבונים

מצגות קשורות


מודעות Google