พันธะเปปไทด์และโรคโลหิตจางเซลล์เคียวคืออะไร

สารบัญ:

พันธะเปปไทด์และโรคโลหิตจางเซลล์เคียวคืออะไร
พันธะเปปไทด์และโรคโลหิตจางเซลล์เคียวคืออะไร
Anonim

ชนิดของพันธะเอไมด์ที่เกิดขึ้นระหว่างการก่อตัวของโปรตีนเปปไทด์หลังจากปฏิสัมพันธ์ของกรดอะมิโน 2 ตัว นี่คือคำตอบสำหรับคำถามว่าพันธะเปปไทด์คืออะไร

จากกรดอะมิโนคู่หนึ่ง ไดเปปไทด์ปรากฏขึ้น นั่นคือสายโซ่ของกรดอะมิโนเหล่านี้ บวกกับโมเลกุลของน้ำ ตามระบบเดียวกัน สายโซ่ที่ยาวขึ้นจะถูกสร้างขึ้นจากกรดอะมิโนในไรโบโซม นั่นคือ โพลีเปปไทด์และโปรตีน

คุณสมบัติของลูกโซ่

กรดอะมิโนชนิดต่างๆ ซึ่งเป็น "วัสดุก่อสร้าง" ชนิดหนึ่งสำหรับโปรตีน มี R.

เช่นเดียวกับเอไมด์ พันธะเปปไทด์ของโปรตีนลูกโซ่ C-N โดยการทำงานร่วมกันของโครงสร้างตามรูปแบบบัญญัติระหว่างคาร์บอนิลคาร์บอนและอะตอมไนโตรเจน มักจะมีคุณสมบัติสองเท่า ซึ่งมักจะพบนิพจน์ในการลดความยาวเป็น 1.33 อังสตรอม

โครงสร้างโมเลกุล
โครงสร้างโมเลกุล

ทั้งหมดนี้นำไปสู่ข้อสรุปดังต่อไปนี้:

  • C, H, O และ N - อะตอมที่เชื่อมต่อกัน 4 ตัว และ a-carbons 2 ตัวอยู่บนระนาบเดียวกัน R กลุ่มของกรดอะมิโนและไฮโดรเจน a-carbon อยู่นอกโซนนี้แล้ว
  • H และ O ในพันธะเปปไทด์ของกรดอะมิโนและ a-carbons ของคู่กรดอะมิโนนั้นมีลักษณะเชิงทรานส์แม้ว่าทรานส์ไอโซเมอร์จะเสถียรกว่า ในกรดแอล-อะมิโน หมู่ R นั้นมีลักษณะทรานส์เช่นกัน ซึ่งมีอยู่ในเปปไทด์และโปรตีนทั้งหมดในธรรมชาติ
  • การหมุนรอบโซ่ C-N นั้นยาก การหมุนที่ลิงค์ C-C มีโอกาสมากกว่า
พันธะเปปไทด์
พันธะเปปไทด์

เพื่อให้เข้าใจว่าพันธะของเปปไทด์คืออะไร เช่นเดียวกับการตรวจจับตัวเปปไทด์ด้วยโปรตีนและกำหนดปริมาณของพวกมันในสารละลายที่แน่นอน ให้ใช้ปฏิกิริยาไบยูเรต

การจัดเรียงตัวของอะตอม

การเชื่อมต่อในโปรตีนเปปไทด์สั้นกว่าในกลุ่มเปปไทด์อื่น ๆ เนื่องจากมีลักษณะพันธะคู่บางส่วน เมื่อพิจารณาว่าพันธะเปปไทด์คืออะไร เราสามารถสรุปได้ว่าความคล่องตัวต่ำ

โครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ของพันธะเปปไทด์กำหนดโครงสร้างระนาบที่มั่นคงของกลุ่มเปปไทด์ ระนาบของกลุ่มดังกล่าวทำมุมกัน พันธะระหว่างอะตอม a-carbon กับ a-carboxyl และหมู่ a-amino สามารถหมุนได้อย่างอิสระตามแกนของมัน ในขณะที่ถูกจำกัดขนาดและลักษณะของอนุมูล ซึ่งทำให้สายพอลิเปปไทด์สามารถตั้งค่าตัวมันเองได้หลากหลาย การตั้งค่า

พันธะของเปปไทด์ในโปรตีนมักจะอยู่ในรูปแบบทรานส์ นั่นคือการจัดเรียงอะตอมของคาร์บอนจะอยู่ในส่วนต่างๆ ของกลุ่ม ผลที่ได้คือตำแหน่งของอนุมูลด้านข้างในกรดอะมิโนในอวกาศห่างจากกันมากขึ้นเพื่อน.

โปรตีนแตก

เมื่อศึกษาว่าพันธะเปปไทด์คืออะไร มักจะคำนึงถึงความแข็งแกร่งของมันด้วย โซ่ดังกล่าวไม่แตกเองภายใต้สภาวะปกติภายในเซลล์ นั่นคือที่อุณหภูมิของร่างกายที่เหมาะสมและสภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง

ห่วงโซ่ของโมเลกุล
ห่วงโซ่ของโมเลกุล

ในห้องปฏิบัติการ ศึกษาการไฮโดรไลซิสของสายโปรตีนเปปไทด์ในหลอดปิดผนึก ซึ่งภายในมีกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้นที่อุณหภูมิมากกว่าหนึ่งร้อยห้าองศาเซลเซียส การไฮโดรไลซิสของโปรตีนอย่างสมบูรณ์เป็นกรดอะมิโนอิสระจะเกิดขึ้นภายใน 24 ชั่วโมง

สำหรับคำถามที่ว่าพันธะเปปไทด์ภายในสิ่งมีชีวิตคืออะไร พวกมันจะแตกสลายด้วยการมีส่วนร่วมของเอนไซม์สลายโปรตีนบางชนิด เพื่อค้นหาเปปไทด์และโปรตีนในสารละลาย เช่นเดียวกับการหาปริมาณของเปปไทด์ พวกมันใช้ผลบวกของสารที่มีพันธะเปปไทด์ตั้งแต่สองพันธะขึ้นไป นั่นคือปฏิกิริยาไบยูเรต

ทดแทนกรดอะมิโน

เยน

ภายในเฮโมโกลบินที่กลายพันธุ์เป็นบริเวณที่ประกอบกับบริเวณอื่นที่มีโมเลกุลเดียวกันซึ่งมีกรดอะมิโนที่เปลี่ยนแปลงไป ในที่สุด โมเลกุลของเฮโมโกลบิน "เกาะติดกัน" และก่อตัวเป็นเส้นใยยาวที่เปลี่ยนเซลล์เม็ดเลือดแดงและนำไปสู่การปรากฏตัวของเซลล์เม็ดเลือดแดงรูปพระจันทร์เสี้ยวกลายพันธุ์

เซลล์เคียว
เซลล์เคียว

ภายใน oxyhemoglobin S อันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบโปรตีน ไซต์เสริมถูกปิดบัง ขาดการเข้าถึงมันทำให้เป็นไปไม่ได้ที่โมเลกุลจะเชื่อมต่อกันใน oxyhemoglobin นี้ มีเงื่อนไขที่เอื้อต่อการก่อตัวของมวลรวม HbS ช่วยเพิ่มการสะสมของดีออกซีเฮโมโกลบินภายในเซลล์ สิ่งเหล่านี้อาจรวมถึง:

  • ขาดออกซิเจน;
  • สภาพอัลไพน์;
  • แรงงานทางกายภาพ;
  • เครื่องบิน

โรคโลหิตจางเซลล์เคียว

เนื่องจากเม็ดเลือดแดงรูปเคียวมีการซึมผ่านต่ำผ่านเส้นเลือดฝอยของเนื้อเยื่อ จึงสามารถปิดกั้นหลอดเลือดและทำให้เกิดภาวะขาดออกซิเจนในท้องถิ่นได้ สิ่งนี้จะเพิ่มการสะสมของ deoxyhemoglobin S ภายในเซลล์เม็ดเลือดแดง เช่นเดียวกับอัตราที่มวลรวมของ S-hemoglobin ปรากฏขึ้น และสร้างสภาวะสำหรับการเปลี่ยนรูปของเซลล์เม็ดเลือดแดงมากยิ่งขึ้น

ห่วงโซ่ยีน
ห่วงโซ่ยีน

โรคเคียวเซลล์เป็นโรคถอยแบบ homozygous ที่เกิดขึ้นเมื่อพ่อแม่ทั้งสองถ่ายทอดยีน β-chain ที่กลายพันธุ์คู่หนึ่งเท่านั้น หลังจากที่ทารกคลอดออกมา โรคจะไม่ปรากฏจนกว่า HbF จำนวนมากจะเปลี่ยนเป็น HbS ผู้ป่วยแสดงอาการทางคลินิกที่เป็นลักษณะเฉพาะของโรคโลหิตจาง กล่าวคือ ปวดศีรษะและเวียนศีรษะ ใจสั่น หายใจลำบาก การติดเชื้ออ่อนแอ เป็นต้น