21.6
חלבונים הם פולימרים של חומצות אמינו, הקשורות זו לזו באמצעות קשרים פפטידיים. רוב החלבונים מתקפלים למבנים תלת ממדיים ספציפיים, היוצרים את הפעילות שלהם. מבנה חלבון נחלק לארבע קטגוריות:ראשוני, משני, שלישוני ורבעוני.
הרצף הלינארי של חומצות אמינו בחלבון הוא המבנה הראשוני שלו. רצפים אלה נקראים בסדר של יצירת הפולימר מקצה-N, הקצה של חומצת האמינו החופשית, לקצה-C, הקצה של הקרבוקסיל החופשי. מבנים משניים נוצרים באמצעות קשרי מימן בין החמצן מקבוצת הקרבוניל של חומצת אמינו אחת והמימן מקבוצת אמינו של חומצה אחרת.
מבנים משניים נפוצים כוללים סלילי אלפא וגיליונות ביתא מקופלים. מבנים אלה וכן מבנים מקשרים אחרים כגון פיתולי-ביתא, יוצרים אינטראקציות נוספות המובילות למבנה התלת ממדי של חלבון, המוכר כמבנה השלישוני. יצירת מבנה שלישוני מתרחשת כתוצאה מאינטראקציות בין קבוצות R של חומצות האמינו.
קבוצות R עם מטענים מנוגדים יכולות ליצור קשרים יוניים, וגופרית בשני ציסטינים יכולה ליצור גשר דיסולפיד קוולנטי. גורמים תורמים אחרים כוללים אינטראקציות הידרופוביות בין שרשראות בצד ההידרופובי וקשרי מימן בין שרשראות בצד המקוטב. בנוסף לכך, יש חלבונים היוצרים מבנים רבעוניים, חיבורים של שתי שרשראות פוליפפטיד או יותר.
לדוגמה, המוגלובין הוא חלבון שנוצר מארבע תת יחידות, שני אלפא ושני ביתא. מדענים יכולים להשתמש במבנה של חלבון כדי לחזות את התפקוד שלו ואת מיקומו בתא. לחלבונים בציטופלזמה של התא יש חומצות אמינו הידרופיליות על פני השטח שלהם, היוצרות אינטראקציה עם המים בציטופלזמה והם בעלי ליבה היפדרופובית.
לעומת זאת, לחלבונים הקיימים בקרומי התא לעיתים קרובות יש חומצות אמינו הידרופוביות על פני השטח, היוצרות אינטראקציות עם גליצרופוספוליפידים בקרום ובעלות ליבות הידרופיליות.
חלבונים הם אחת המולקולות האורגניות הנפוצות ביותר במערכות חיות ויש להן מגוון הפונקציות המגוון ביותר מבין כל המקרומולקולות. חלבונים עשויים להיות מבניים,…
2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.