پروتئینها

پروتئینها درشت مولکولهایی با وزن مولکولی حدود 6000 تا 1000000 هستند و از ترکیبات ساده تری به نام ℴ - آمینو اسیدها تشکیل شده اند.ℴ- آمینو اسید, کربوکسیلیک اسیدی است که یک گروه آمینو, -NH₂ به اتم کربن مجاور گروه کربوکسیل آن متصل شده است.نشانه ℴ (آلفا) موقعیت گروه آمینو را مشخص می کند.اتم کربن مجاور گروه کربوکسیل, اتم کربن ℴ نامیده می شود.

گروه    -NH₂ بازی است و با اسیدها ترکیب می شود و –NH₃⁺ را تشکیل می دهد.بنابر این در PH کم,آمینو اسید به عنوان کاتیون عمل می کندوبه سمت قطب منفی میدان الکتریکی کشیده می شود.

گروه کربوکسیل اسیدی است و با بازها -COO^-   تولید میکند.بنابر این در PH زیادآمینو اسید به عنوان آنیون عمل می کند و به سوی قطب مثبت میدان الکتریکی کشیده می شود.

در خنثی شدن درونی پروتون گروه کربوکسیلی به روی گروه آمین  جابجا شده یون دو قطبی تولید می گردد.

در مولکواهای پروتئین تعداد زیادی واحدهای آمینو اسید به یکدیگر متصل شده اند و زنجیر بلندی را تشکیل داده اند.وقتی دو آمینو اسید با هم ترکیب می شوند گروه آمینو از یک مولکول با حذف یک مولکول آب به گروه کربوکسیل از مولکول دوم متصل می شود و یک اتصال پپتیدی تشکیل می گردد.

این محصول که دی پپتید نامیده می شود , یک گرو آزاد آمینو در یک سر و یک گروه آزاد کربوکسیل در سر دیگر دارد و می تواند با سایر آمینو اسیدها متراکم شده . زنجیره های بلندی که پلی پپتید نامیده می شوند تشکیل دهند.

آبکافت یک پلی پپتید عکس فرآیند تراکم است و آمینو اسیدها را به وجود می آورد.

پروتئین حاوی 50 تا 10000 باقیمانده آمینو اسید در زنجیر است.وزن مولکولی متوسط یک باقیمانده آمینو اسید حدود 110 تا 120 است.بنابر این پروتئینی با وزن مولکولی 300000 به طور سر انگشتی حاوی 2500 باقیمانده آمینو اسید است.

در یک پروتئین معین آمینو اسیدها با ترتیب مشخصی قرار می گیرند.در یک زنجیر پلی پپتید یک نوع امینو اسید بارها می تواند مورد استفاده قرار گیرد.از آنجاکه یک پروتئین ممکن است حاوی صدها یا هزاران باقیمانده امینو اسید باشد, حتی اگر حدود 20آمینو اسید مختلف مورد استفاده قرار گرفته باشد تعداد بیشماری ترتیب , امکانپذیر خواهد بود.

توالی باقیمانده های آمینو اسید در یک پروتئین ساختار اول آن نامیده می شود.ساختار اول انسولین گاوی توسط فردریک سانگر در سالهای 1945-1952 تعیین شد.

ساختار کامل آن حاوی 51 باقیمانده آمینو اسید در دو زنجیر متصل به هم است.یک زنجیر دارای 21 و زنجیر دیگر دارای 30 باقیمانده آمینو اسید می باشد.آرایش فضایی زنجیر پلی پپتید یک پروتئین , ساختار دوم پرو تئین نامیده می شود.مهمترین آرایش, مارپیچ آلفا است.در این نوع آرایش زنجیر به شکل فنر  به دور خود پیچیده است. در هر دور حدود 6/3 باقیمانده آمینو اسید وجود دارد.مارپیچ از طریق پیوندهای هیدروزنی بین حلقه های خود محکم شده است.پیوندهای هیدروزنی از تاثیر اتم هیدروزن N-H  با اتم اکسیزن گروه C=O گروه پپتید دیگر تشکیل شده است.هر گروه پپتید با پیوند هیدروزنی به گروه پپتید سوه قبل از آن متصل شده است و گروه پپتیدی سوم نیز به همین ترتیب به گروه پپتیدی بعدی متصل می شود.

نوع دیگری از ساختار دوم آرایش صفحه های تاخورده است.زنجیر ها از طریق پیوندهای هیدروزنی  بین خود صفحه های تاخورده تشکیل می دهند و به یکدیگر متصل می شوند.این آرایش به اندازه آرایش مارپیچ آلفا معمول نیست.

ساختار سوم پروتئین آرایش ساختارهای دومی است که توسط برهمکنشهای بین گروهR باقیمانده های آمینو اسید فراهم شده است.