Biochemia wykład 2 Aminokwasy i białka

background image

2. Aminokwasy i bia ka



Prof.dr hab. in . Korneliusz Miksch



Silesian University of Technology, Gliwice, Poland

Environmental Biotechnology Department

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Abiogenne powstanie podstawowych sk adników organizmów ywych





  

  

Do wiadczenie S.



Millera, 1953

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Abiogenne powstanie podstawowych sk adników organizmów ywych





  

  

Stanley Miller w 1999

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Abiogenne powstanie podstawowych sk adników organizmów ywych





  

  

Niektóre
znalezione
przez S.
Millera
zwi zki



chemiczne

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Abiogenne powstanie podstawowych sk adników organizmów ywych





  

  

Czy jeste my



sami we

Wszech wiecie?



background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy i bia ka



    

Bia ka zbudowane s z aminokwasów, które





powi zane s w d ugie

a cuchy zwane







 

a cuchami polipeptydowymi. Gdy cz si dwa

 

 



aminokwasy, otrzymamy dwupeptyd, gdy trzy -
trójpeptyd, gdy wi cej - wielopeptyd. Peptydy



zawieraj ce do 10 reszt aminokwasów nazywamy



oligopeptydami, gdy zawieraj wi cej reszt -





polipeptydami. Peptyd powstaje przez po czenie



grupy

karboksylowej

(-COOH)

jednego

aminokwasu z grup aminow (-NH





2

) drugiego

aminokwasu z wydzieleniem cz steczki wody.



background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy i bia ka



    

R

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy i bia ka



    

R

W budowie bia ek wszystkich organizmów uczestniczy tylko 20 typowych



aminokwasów. W cz steczce typowego aminokwasu (a-aminokwasu) wyró nia





si centralnie po o ony atom w gla a, do którego przy czone s



 







kowalencyjnie: grupy aminowa i karboksylowa, atom wodoru oraz a cuch

 

boczny (R). a cuchy boczne determinuj w a ciwo ci fizykochemiczne

 

  



aminokwasów. Podzia aminokwasów ze wzgl du na budow ich a cucha







 

bocznego jest nast puj cy:





AMINOKWASY HYDROFOBOWE

Alifatyczne

glicyna, alanina, walina, leucyna,izoleucyna, metionina, cysteina i

prolina

Aromatyczne

fenyloalanina, tyrozyna itryptofan

AMINOKWASY HYDROFILOWE (POLARNE)

ozbawione adunku



asparagina, glutamina, seryna i treonina

Obdarzone adunkiem



zasadowe- lizyna, arginina i histydyna
kwasowe- kwas asparaginowy i kwas glutaminowy

U niektórych organizmów wyst puj dodatkowe aminokwasy, które nie





uczestnicz w budowie bia ek





background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy z a cuchem w glowym bez grup dodatkowych

 



    

R

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy zawieraj ce pier cie







    

R

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy zawieraj ce dodatkow grup aminow









  

R

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy zawieraj ce grup karboksylow







-COOH

R

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy zawieraj ce siark



  

R

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy z grup  hydroksylow  



 -OH

R

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy i bia ka



    

R

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy i bia ka



    

R

Charakterystycznym 

wi zaniem, 

które 

powstaje 

przy 



po czeniu  si   dwóch  i  wi cej  ze  sob   aminokwasów  jest 









tzw. wi zanie peptydowe (-NH-CO-).



 Po utworzeniu wi zania 



peptydowego  mi dzy  dwiema  cz steczkami  aminokwasów 





powstaje wolna grupa aminowa (-NH

2

) oraz karboksylowa 

(-COOH).  Obie  zatem  mog   tworzy   dalsze  wi zanie 







peptydowe

 z 

innymi 

aminokwasami. 

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy i bia ka



    

R

Wi zania peptydowe w polipeptydach (tutaj jest to tripeptyd – trzy



po czone ze sob aminokwasy) s p askie i zawsze typu





 

trans

.

NH

3

C

C

O

N

R

H

H

C

C

R

H

O

N

H

COO

H

R

+

-

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy i bia ka



    

Przyk ady oddzia ywa pomi dzy a cuchami bocznymi









 

aminokwasów w bia kach. Mostki dwusiarczkowe, oddzia ywania





jonowe, wodorowe i hydrofobowe zilustrowane s kolejno od lewej do



prawej strony

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy i bia ka



    

Typowe warto ci energii wi za  mi dzyatomowych 









wyst puj cych w bia kach pocz wszy od 









najsilniejszych, jakimi s  wi zania kowalencyjne, 





przez jonowe i wodorowe, a  do najs abszych — 





wi za  van der Waalsa. 





Rodzaj wi zania



Energia

[kcal/mol]

KJ/mol

[eV]

Kowalencyjne

70 - 100

290 - 420

1,7 - 4,4

Jonowe

10

42

0,45

Wodorowe

4 - 5

17 - 21

0,18 - 0,22

Van der Waalsa

1 - 2

4,2 - 8,4

0,044 - 0,088

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy i bia ka



    

Zachowanie si  polimeru z o onego z elementów 



 

hydrofilowych w wodzie

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy i bia ka



  (struktura bia ek)



  

Struktura pierwszorz dowa



- okre la, w jaki sposób atomy



w cz steczkach bia ka s z sob po czone wi zaniami













kowalencyjnymi, czyli jak tworz si a cuchy. Inaczej



  

struktura pierwszorz dowa okre la kolejno aminokwasów w







a cuchu bia kowym.

 



Struktura drugorz dowa



- okre la, w jaki sposób utworzone



a cuchy s u o one w przestrzeni, czyli jakie formy

 



 

przestrzenne (spirale, arkusze albo kule) tworz one za



pomoc wi za wodorowych, cz cych ró ne a cuchy lub



 

 



 

ró ne cz ci tego samego a cucha





 

.

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy i bia ka



  (struktura bia ek)



  

Struktura trzeciorz dowa



- okre la najbardziej korzystne



uporz dkowanie przestrzenne poszczególnych cz ci





cz steczki bia ka z punktu widzenia energetycznego;





zale y od oddzia ywa mi dzy a cuchami bocznymi









 

jednej lub wi kszej liczby makrocz steczek.





Struktura

czwartorz dowa



-

okre la

sposób



przestrzennego powi zania kilku cz steczek w jedn







z o on struktur bia ka

 







.

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy i bia ka



  (struktura bia ek)



  

Bia ka zbudowane s  z  a cuchów peptydowych w którym do co 





 

trzeciego atomu w gla jest przy czony  a cuch boczny (R





 

1

, R

2

R

3

, R

4

,...). 

Sekwencja aminokwasów mo e na przyk ad wygl da  









nast puj co:





H

2

N -Tyr-Tre-Wal-Asp-Leu-Gli-Gli-Cys-His- COOH

Struktura pierwszorz dowa



background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy i bia ka



  (struktura bia ek)



  

Struktura  "

pofa dowanej kartki (harmonijki



)".

 Taka 

struktura nazywana jest równie 

struktur beta



(beta-

harmonijka)

.

 To  pofa dowanie  powstaje  w  wyniku 



ci gni cia  a cuchów peptydowych, przez co zmienia 

 



 

si   geometria  wi zania  peptydowego  aminokwasu  z 





p askiej  na  pofa dowan .  Uzyskuje  si     wtedy  bardziej 









korzystn   struktur   do  rozmieszczenia  ma ych  lub 







rednich 

a cuchów 

bocznych.



 

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy i bia ka



  (struktura bia ek)



  

background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy i bia ka



  (struktura bia ek)



  

Struktura

pofa dowana

jest



korzystna dla bia ek w których



a cuchy boczne s ma e.

 





Gdy

a cuchy boczne s bardzo du e,

 





wówczas

najlepsze

rozmiesz-

czenie zapewnia struktura innego
rodzaju, w której ka dy a cuch



 

jest zwini ty i tworzy



helis

(struktura alfa).

a cuch pepty

 

-

dowy jest tu spiralnie owini ty



wokó hipotetycznego walca z tak





g sto ci zwojów, aby grupy -C=O



 

i -N-H zwojów s siaduj cych ze





sob znalaz y si w odleg o ci







 

odpowiedniej

do

utworzenia

wi za wodorowych.





background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy i bia ka



  (struktura bia ek)



  

Struktura
drugorz dowa



background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Aminokwasy i bia ka



  (struktura bia ek)



  

Trzecio- i czwartorz dowa struktura bia ka





background image

http://kbs.ise.polsl.pl

Environmental Biotechnology Department, SUT

Polimerowe odwzorowanie molekularne


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
02 BIOCHEMIA 2008 aminokwasy i bialka
02 BIOCHEMIA aminokwasy i bialka
AMINOKWASY BIALKA - AM, Technologia żywności i żywienia człowieka, Biochemia
aminokwasy i białka, Biochemia, aminokwasy białka
AMINOKWASY I BIAŁKA, biochemia, Biochemia
odpowiedzi aminokwasy i bialka, Studia, Semestr III, Biochemia
aminokwasy i białka sprawko, biochemia
BIAŁKA, Prywatne, Biochemia WYKŁADÓWKA I, Biochemia wykładówka 1, TESTY, testy
Aminokwasy i białka wykład (1)
Aminokwasy i białka wykład (1)
11 Ch organiczna AMINOKWASY I BIAŁKAid 12388 ppt
Wyklad 03 Białka3
b9.11, Prywatne, Biochemia WYKŁADÓWKA I, Biochemia wykładówka 1, WYKŁADY, wykłady I
Biochemia wykład nr 3 kopia

więcej podobnych podstron