تاثیر و عملکرد آمینو اسید ها در بیوشیمی

اسیدهای آمینه واحدهای ساختاری (مونومر) که پروتئین را تشکیل می دهند. آنها با هم به پیوستن به شکل زنجیر پلیمر کوتاه به نام پپتید و یا زنجیره طولانی به نام هم پلی پپتید و یا پروتئین را تشکیل می دهند. این پلیمرها خطی و غیر منشعب و هستند،  هر اسید آمینه در زنجیره متصل به دو اسید آمینه همسایه است. روند ساخت پروتئین به نام ترجمه این طور است که شامل علاوه بر انجام مراحل به صورت گام به گام از افزوده شدن اسیدهای آمینه به زنجیره در حال رشد پروتئین توسط ریبوزیم است. ریبوزوم یک اندامک بدون غشاست که نقش اصلی را در انجام ترجمه دارد. نظمی که در آن فرآیند تشکیل پپتید از اسیدهای آمینه وجود دارد، از طریق کد ژنتیکی از یک قالب mRNA ژن است، که خود RNA  فرآیند رونویسی از DNA  تشکیل شده است.

---

برای مشاهده مطلب در مورد رونویسی کلیک کنید. 

---

بیست و دو اسیدهای آمینه به طور طبیعی به پلی پپتید گنجانیده و اسیدهای آمینه  پروتئوژنیک یا طبیعی گفته می شود. از این تعداد، 20 توسط کد ژنتیکی جهانی کد گذاری. باقی مانده 2 عدد هستند به نام های سلنوسیستئین و پیرولیزین، به پروتئین توسط مکانیسم های مصنوعی منحصر به فرد گنجانیده شده است. سلنوسیستئین گنجانیده شده است که mRNA ژن حال ترجمه شامل یک عنصر SECIS، که باعث UGA کدون به رمز سلنوسیستئین به جای یک کدون توقف. پیرولیزین توسط برخی از آرکی متان در آنزیم های که از آن استفاده برای تولید متان استفاده می شود. این است که برای با کدون UAG، است که به طور معمول یک کدون توقف در دیگر موجودات کد شده است.  این کدون UAG است که توسط یک دنباله پایین دست PYLIS است.

ساختار عمومی آمینو اسید ها

لطفا برای بهتر شدن شرایط داروسازی کشور و بهبود سلامت عمومی ایران در نظر سنجی زیر شرکت کنید.

 

 

برای شرکت در نظر سنجی کلیک کنید.

 

 

 

برای کسب درآمد وارد لینک زیر شده و ارز دیجیتال pi را استخدام کنید. کد دعوت: wight

https://minepi.com/wight

 

 

هر اسید آمینه، از یک کربن نامتقارن به نام کربن α تشکیل یافته‌است که با چهار گروه مختلف کربوکسیل (COOH) اتم هیدروژن، گروه آمینه بازی (NH۲-) و یک زنجیره غیر جانبی (R-) پیوند برقرار می‌کند. ریشه R ممکن است یک زنجیره کربنی و یا یک حلقه کربنی باشد. عوامل دیگری مانند الکل، آمین، کربوکسیل و نیز گوگرد می‌توانند در ساختمان ریشه R شرکت کنند. زنجیره جانبی خود چندین اتم کربن دارد و آنها را به ترتیبی که از کربن آلفا، فاصله می‌گیرند، با حروف بتا (β)، گاما (γ) و دلتا (δ) نشان می‌دهند. اگر در حالی که عامل COOH روی کربن آلفا قرار داد عامل NH۲ روی کربن‌هایی غیر آلفا قرار گیرد. نوع اسید آمینه به β، γ یا δ تغییر خواهد کرد. اسیدهای آمینه آزاد به مقدار بسیار ناچیز در سلول‌ها وجود دارند. بیشتر اسیدهای آمینه آلفا در سنتز پروتئین شرکت می‌کنند، در صورتی که اسیدهای آمینه بتا، گاما و دلتا واسطه‌های شیمیایی هستند. بیشتر اسیدهای آمینه در pH هفت به صورت دو قطبی در می‌آیند یعنی گروه NH۲ پروتون می‌گیرد و گروه COOH هیدروژن خود را از دست می‌دهد و به صورت –COO- در می‌آید. زنجیره جانبی (گروه) R برای پروتئین‌ها می‌تواند یکی از ۲۰ حالت مختلف ممکن باشد و بدین ترتیب یک الفبای بیست حرفی برای ساخت پروتئین‌ها بوجود می‌آید. این بیست اسید آمینه می‌توانند با هر ترکیب و به هر تعداد در ساختار یک پروتئین دخالت کنند.

اسید آمینه

اسید آمینه در شیمی به هر ملکولی که شامل گروه‌های کاربردی آمینه و کربوکسیلیک اسید است گفته می‌شود. 
اسید آمینه واحد تشکیل دهنده پروتئین است. اسیدهای آمینه در هنگام ساخته شدن پروتئین‌ها از RNA پیامبر یا mRNA به یکدیگر می‌پیوندند.

در بیوشیمی به اسیدهای آلفاآمینو یعنی آن اسید آمینه‌هایی که در آنها کارکردهای آمینو و کاربوکسیلات هر دو به کربنی یگانه چسبیده‌اند اسید آمینه می‌گویند.

اسیدهای آمینه ترکیبات آلی بیولوژیک مهم حاوی آمین (-NH2) و کربوکسیل (-COOH) گروه های عاملی، همراه با یک زنجیره جانبی گروه R خاص به هر اسید آمینه می باشد.

تیتراسیون

تیتراسیون در علم شیمی عبارت است از تعیین غلظت یک محلول مجهول با روش‌های مختلف. یک روش آزمایشگاهی معمول کمّی در شیمی تجزیه است، که برای اندازه‌گیری غلظت نامعلوم یک آنالیت استفاده می‌شود. از شناخته شده ترین تیتراسیون‌ها، تیتراسیون حجم سنجی اسید و باز است. چون اندازه‌گیری حجم در تیتراسیون خیلی مهم است، آن را آنالیز حجمی نیز می‌نامند. یک واکنش‌گر ناب که تیترانت یا تیتراتور نامیده می‌شود، به عنوان یک محلول مناسب استفاده می‌گردد. یک حجم از تیترانت با غلظت مشخص با یک محلول یا آنالیت واکنش می‌دهد، تا غلظتش مشخص شود. حجم تیترانت واکنش داده را تیتر می‌نامند.

رونویسی (ساخت RNA از DNA)

ساخته‌شدن آران‌ای از روی دی‌ان‌ای را رونویسی می‌گویند که نخستین گام برای ساخت پروتئین‌ها می‌باشد.

 

برای کسب درآمد وارد لینک زیر شده و ارز دیجیتال pi را استخدام کنید. کد دعوت: wight

https://minepi.com/wight

 

به عبارت دقیقتر رونویسی فرآیندی است که ضمن آن با دخالت زیمایه‌های اختصاصی (آران‌ای-پلی‌مراز) و مصرف مولکول‌های پرانرژی (ATP) و بکارگیری نوکلئوتیدها، ترکیبهای نوکلئوتیدی موجود در مولکول دی‌ان‌آ به ساخت آران‌ای‌های گوناگون شامل آران‌ای پیام‌رسان، آران‌ای جابجایی، آران‌ای رناتنی، و ... می‌انجامد. رونویسی عمل رونوشت‌برداری از داده‌های نوکلئوتیدی دی‌ان‌آ و تبدیل آن به داده‌های نوکلئوتیدی آران‌آ می‌باشد.

 

 

 

رونویسی با کمک زیمایهٔ آران‌ای-پلی‌مراز انجام می‌شود.

 

 

 

رونویسی در یوکاریوت‌ها

 

 

در پروکاریوت‌ها یک نوع آران‌ای‌-پلی مراز رونویسی همهٔ گونه‌های آران‌ای را انجام می‌دهد اما در یوکاریوت‌ها علاوه بر آران‌ای-پلی‌مراز ویژه‌ای که در دو اندامک کلروپلاست و میتوکندری آن‌ها موجود است، سه گونهٔ دیگری از آران‌ای-پلی‌مراز نیز در هستهٔ آن‌ها موجود می‌باشد که آنها را با شماره‌های ۱ و ۲ و ۳ مشخص می‌کنند.

 

 

 

 

همانند سازی DNA

همتاسازی به فرایند رونوشت‌برداری از یک مولکول DNA گویند.

 

در همانندسازی DNA، دو مولکول DNA تولید می‌شود که هر یک، دارای یک رشتهٔ جدید و یک رشتهٔ قدیمی هستند (ردیف نوکلئوتیدها در هر یک از مولکول‌های DNA حاصل، یکسان است) که باعث می‌شود DNA های دختر دقیقاً مشابه دی‌ان‌ای مادر باشند. به این روش تکثیر که هر DNA دختر از یک رشته از DNA مادر و یک رشتهٔ نو ساخته شده است طریقهٔ نیمه‌حفظ شده می‌گویند.

 

چگونگی همانندسازی

 

دی‌ان‌ای پلی‌مراز در حال حرکت بر روی یک رشته دنا

دو رشتهٔ پلی‌نوکلئوتیدی DNA به کمک آنزیم هلیکاز مانند زیپ از یکدیگر جدا می‌شوند و سپس از روی هر رشته، رشتهٔ جدیدی ساخته می‌شود؛ به این ترتیب که آنزیمی به نام دی‌ان‌ای پلی‌مراز بر روی نوار پلی نوکلئوتیدی حرکت می‌کند و با استفاده از نوکلئوتیدهای آزاد که در سیتوپلاسم وجود دارند(دارای ۲ یا ۳ گروه فسفات هستند) هر نوکلئوتید را در مقابل نوکلئوتید مکمل خود قرار می‌دهد.

 

تفاوت ها و شباهت های سلول های یوکاریوتی با پروکاریوتی

تفاوت‌های یوکاریوت‌ها و پروکاریوت‌ها
یوکاریوت‌ها	پروکاریوت‌ها
فاقد هسته	فاقد هسته
دارای اندامک‌های غشادار و مشخص و دستگاه غشایی درونی	فاقد اندامک‌های محدود به غشا
فاقد اندامک‌های محدود به غشا	اندازه یک سلول پروکاریوت ۱ تا ۱۰ میکرومتر است.
اندازه بسیار متنوعی دارند.	ماده ژنتیکی سلول در ناحیه شبه‌هسته‌ای موسوم به نوکلئوئید متمرکز شده است.
ماده ژنتیکی یک سلول یوکاریوتی عمدتاً در هسته متمرکز است.	سلول‌های دارای یک نوع RNA پلی مراز هستند.
ماده ژنتیکی سلول در ناحیه شبه‌هسته‌ای موسوم به نوکلئوئید متمرکز شده است.سلول‌های یوکاریوتی دارای سه نوع RNA پلی مراز اصلی هستند. البته کلروپلاست و میتوکندری آن نیز RNA پلی مراز دارند.	ماده ژنتیکی سلول پروکاریوتی از لحاظ کمیت ۷۰۰ مرتبه کم‌تر از ماده ژنتیکی نوع یوکاریوتی است.
ماده ژنتیکی سلول پروکاریوتی از لحاظ کمیت ۷۰۰ مرتبه کم‌تر از ماده ژنتیکی نوع یوکاریوتی است.	تاژک سلول پروکاریوتی از جنس پروتئین فلاژلین است.
تاژک سلول یوکاریوتی عمدتاً از جنس پروتئین استوانه‌ای شکل میکروتوبول است.	تاژک در حال حرکت، دارای حرکت چرخشی است
تاژک سلول پروکاریوتی از جنس پروتئین فلاژلین است.تاژک در حال حرکت، دارای حرکت شلاقی است	فرایندهای آندوسیتوز و اگزوسیتوز را نمی‌توان یافت
فرایندهای آندوسیتوز و اگزوسیتوز را فقط در انواع یوکاریوتی می‌توان یافت	حجم یک سلول پروکاریوتی کم است.
حجم یک سلول یوکاریوتی هزاران بار بزرگتر از نوع پروکاریوتی است.	فرمانروی باکتری‌ها شاخص‌ترین نوع پروکاریوت‌ها هستند.
فرمانروهای آغازیان -گیاهان- جانوران – قارچ‌ها در این گروه قرار دارند.	فرایند رونویسی در سلول‌های پروکاریوت‌ها کمی ساده‌تر از سلول‌های یوکاریوتی است؛ و فاقد اینترون و اگزون (البته در آرکی‌باکتری‌ها استثا)
فرایند رونویسی در سلول‌های یوکاریوت کمی پیچیده‌تر از سلول‌های پروکاریوتی است. دارای اینترون و اگزون	دارای معدودی پروتئین (اکثراً آنزیم) است و فاقد هیستون
فرایند رونویسی در سلول‌های پروکاریوت‌ها کمی ساده‌تر از سلول‌های یوکاریوتی است؛ و فاقد اینترون و اگزون (البته در آرکی‌باکتری‌ها استثا)دارای پروتئین‌های متنوع است و دارای ۴ تا ۵ نوع هیستون که به دی‌ان‌ای پیوسته‌اند.	فاقد پروتئین‌های اکتین یا شبه میوزین
دارای معدودی پروتئین (اکثراً آنزیم) است و فاقد هیستون	فاقد میکروتوبول
دارای پروتئین‌های اکتین یا میوزین است.	کروموزوم‌های نوکلئوپروتئین ندارند.
فاقد پروتئین‌های اکتین یا شبه میوزیندارای میکروتوبول است.	میتوز ندارند.
فاقد میکروتوبول	دارای یک مولکول دی‌ان‌ای حلقوی
کروموزوم‌های نوکلئوپروتئین دارند.	ریبوزوم S۷۰ دارند؛ کوچکتر و ساده‌تر
کروموزوم‌های نوکلئوپروتئین ندارند.	سانترومر یا کینه توکور ندارند.
میتوز و میوز دارند.	هستک ندارند.
میتوز ندارند.ژنوم آن‌ها بیش از یک مولکول دی‌ان‌ای خطی است.	از هر ژن یکی دارند.
دارای یک مولکول دی‌ان‌ای حلقویریبوزوم S۸۰ دارند. بزرگتر و پیچیده‌تر البته در کلروپلاست و میتوکندری خود از نوع S۷۰ دارند.	یک نقطه شروع همانندسازی دارند؛ و دوجهتی
ریبوزوم S۷۰ دارند؛ کوچکتر و ساده‌ترسانترومر یا کینه توکور دارند.	سنتز همه زنجیره‌های پلی پپتیدی با متیونین فرمیله آغاز می‌شود.
سانترومر یا کینه توکور ندارند.	ردیف پرینبو (TATAATG) در نزدیکی نقطه آغاز راه‌انداز جای دارد.
یک یا چند هستک دارند	کلاهک ندارد.
هستک ندارند.	فاقد پروتئین‌های پیوسته به انتهای mRNA است.
دارای کیپه‌های متعدد از یک ژن	وجود ردیف پلی A در انتهای ۳پریم در mRNA نادر است.
از هر ژن یکی دارند.	mRNA چندژنی (پلی سیسترونی) در آن‌ها متداول است.

 

 

برای کسب درآمد وارد لینک زیر شده و ارز دیجیتال pi را استخدام کنید. کد دعوت: wight

https://minepi.com/wight

یوکاریوت

سلول یوکاریوتی

 

گیاهان - جانوران - قارچ ها و آغازیان همه دارای سلول های یوکاریوتی هستند. این سلول ها می توانند حتی هزاران بار بزرگتر از سلول های ساده ی پروکاریوتی باشند.  اصلی ترین تفاوت سلول های یوکاریوتی و پروکاریوتی در این است که سلول های یوکاریوتی دارای اندامک ها و بخش های داخل سلولی احاطه شده توسط غشا های داخل سلولی هستند که در این بخش ها فعالیت های متابولیک خاصی انجام می گیرد.  مهم ترین این اندامک ها هسته است.  هسته بخشی از سلول یوکاریوتی است که توسط دو لایه غشای پلاسمایی ( 4 لایه فسفولیپید ) پوشیده شده است و حاوی ماده ژنتیک سلول یوکاریوتی می باشد. نام یوکاریوت ها نیز که در لاتین به معنی "هسته واقعی" می باشد از همین گرفته شده است.

ویژگی ها و انواع پروکاریوت ها

در زیست‌شناسی به جانداری که سلول های آن هستهٔ واقعی و غشای هسته ندارد پروکاریوت (نام علمی: prokaryota) یا پیش‌هسته‌ای گفته می‌شود. فرمانروی جاندارانی که یاخته‌های آنها هستهٔ واقعی و غشای هسته ندارد پیش‌هسته‌ای‌ها Prokaryotae نامیده می‌شوند. وضعیتی در یاخته‌ها که در آن مواد هسته‌ای به‌وسیلهٔ غشایی مشخص از سایر محتویات یاخته جدا نمی‌شود پیش‌هلستگی prokaryosis نام دارد. پروکاریوتها اغلب به دو گروه عمده باکتری ها و باستانیان تقسیم می شوند.

 

پروکاریوت

در زیست‌شناسی به جانداری که یاخته‌های آن هستهٔ واقعی و غشای هسته ندارد پروکاریوت (نام علمی: prokaryota) یا پیش‌هسته‌ای گفته می‌شود. فرمانروی جاندارانی که یاخته‌های آنها هستهٔ واقعی و غشای هسته ندارد پیش‌هسته‌ای‌ها Prokaryotae نامیده می‌شوند. وضعیتی در یاخته‌ها که در آن مواد هسته‌ای به‌وسیلهٔ غشایی مشخص از سایر محتویات یاخته جدا نمی‌شود پیش‌هستگی prokaryosis نام دارد. پروکاریوتها اغلب به دو گروه عمده باکتریها و باستانیان تقسیم میشوند.