Back to chapter

21.7:

روابط الببتيد

JoVE Core
Chimie
Un abonnement à JoVE est nécessaire pour voir ce contenu.  Connectez-vous ou commencez votre essai gratuit.
JoVE Core Chimie
Peptide Bonds

Langues

Diviser

تترابط الأحماض الأمينية ببعضها البعض تساهميًا بواسطة روابط ببتيدية. تربط الرابطة الببتيدية بين مجموعة كربوكسيلية من أحد الأحماض الأمينية وبين المجموعة الأمينية للحمض الآخر. الببتيدات سلاسل صغيرة من الأحماض الأمينية،تتراوح بين اثنين إلى خمسين من الجزيئات أحادية القسيمة.تتشكل الرابطة الببتيدية بواسطة تفاعل تكثيفي يُطلق جزيء ماء. عندما ترتبط مجموعة أمينية بمجموعة كربوكسيلية،ينتج عن ذلك تشكّل مجموعة أميدية. تمتاز الرابطة الببتيدية ببنيتها المستوية الجامدة،وتُظهر بعض خصائص الرابطة الثنائية.وسبب ذلك أن الرابطة الثنائية في الكربونيل،يمكن أن تؤدي دور بنية الرنين بوجود الرابطة الببتيدية بين الكربون والنيتروجين. يؤدي هذا الرنين إلى تناقص طول الرابطة الحادية،وزيادة طول الرابطة الثنائية،ويمنع دوران المجموعات حول الرابطة الببتيدية. يمكن أن تتواجد الروابط الببتيدية في تشكيلات المقرون والمفروق.في تشكيلات المقرون،تكون كربونات ألفا على طرف الرابطة الببتيدية ذاتها،أما في المفروق،فتكون على طرفي الرابطة المتقابلين. تحدث الروابط الببتيدية غالبًا في التشكيل المفروق،باستثناء،حين يمنح البرولين مجموعته الأمينية لتشكيل الرابطة. الأحماض الأمينية المرتبطة بروابط ببتيدية،يكون لها طرف-N وطرف-C الطرف-N هو الطرف الذي تكون فيه المجموعة الأمينية،غير مشاركة في تشكيل الرابطة الببتيدية،والطرف-C هو الطرف الذي تكون فيه الرابطة الكربوكسيلية غير مشاركة في تشكيل الرابطة الببتيدية.يبدأ تسلسل الأحماض الأمينية في الببتيد أو البروتين دائمًا بالطرف-N،وينتهي بالطرف-C. عندما يترابط حمضان أمينيان بواسطة رابطة ببتيدية،يُعرفان بثنائيات الببتيد. وعندما يترابط ثلاثة أحماض أمينية أو أربعة معًا بواسطة روابط ببتيدية،فتُعرف بثلاثيات،ورباعيات الببتيد،على التوالي.وعندما تترابط عدة أحماض أمينية معًا بواسطة روابط ببتيدية،فإنها تُعرف بمتعددات الببتيد. يمكن تحطيم الروابط الببتيدية بسرعة بواسطة التميه باستخدام محفزات كيميائية،كالأحماض أو الإنزيمات المعروفة بالبروتيزات. يتطلب تحطيم الروابطة الببتيدية إضافة جزيء ماء.وفي المقابل،يمكن أن تتحطم تلك الروابط من تلقاء نتفسها،ضمن عملية بطيئة بوجود الماء.

21.7:

روابط الببتيد

تربط رابطة الببتيد الأحماض الأمينية تساهمياً من خلال تفاعل التجفاف. تتحد مجموعة كربوكسيل من الأحماض الأمينية ومجموعة أخرى من الأحماض الأمينية، وتحرر جزيئة الماء. الرابطة الناتجة هي رابطة الببتيد. المنتجات التي تشكل هذه الروابط هي الببتيدات. ومع انضمام المزيد من الأحماض الأمينية إلى هذه السلسلة المتنامية ، تكون السلسلة الناتجة عبارة عن بولي ببتيد. يحتوي كل بولي ببتيد على مجموعة أمينية حرة في أحد طرفيه. تحتوي هذه النهاية على الطرف-N، أو الطرف الأميني، والطرف الآخر يحتوي على مجموعة كربوكسيل حرة—الطرف -C أو الطرف الكربوكسيلي. في حين أن المصطلحين بولي الببتيد والبروتين يستخدمان أحياناً بالتبادل ، فإن بولي الببتيد هو تقنياً بوليمر من الأحماض الأمينية، بينما مصطلح البروتين يستخدم لبولي ببتيد أو بولي ببتيدات التي اجتمعت معاً وغالباً ما يكون لها مجموعات بديلة غير ببتيدية مرتبطة بها، ولها شكل مميز، ووظيفة فريدة.

كيمياء روابط الببتيد

الرابطة الببتيدية لها بنية مستوية صلبة بسبب الرنين. يتضمن هذا الرنين مشاركة الإلكترونات بين الروابط المزدوجة الموجودة في مجموعة الكربونيل ورابطة الببتيد بين الكربون والنيتروجين، وهي رابطة واحدة. ينتج عن هذا زيادة طول الرابطة المزدوجة وتناقص طول الرابطة الواحدة عن الطول المتوقع في حالة عدم وجود رنين.

يمكن أن تحدث روابط الببتيد في شكلين محتملين: سيس و ترانس. في الشكل سيس، يوجد كربون ألفا لكل من الأحماض الأمينية المتصلة بواسطة رابطة الببتيد على نفس الجانب من الرابطة؛ وفي التكوين ترانس يوجد كربون ألفا للحمضين الأمينيين المتصلين بواسطة رابطة الببتيد على جانبين متقابلين من الرابطة. عادة ما يحدث تكوين سيس عندما يساهم البرولين بمجموعته الأمينية في تكوين الرابطة؛ ومع ذلك، فقط حوالي 10٪ من البرولين يسبقها روابط سيس.

ليس بالامكان الدوران حول روابط الببتيد بسبب هيكلها الصلب. ومع ذلك، يمكن أن يحدث الدوران حول الروابط التي تربط كربون ألفا بالنيتروجين وذرات الكربون، على التوالي.

تم اقتباس هذا النص من Openstax, Biology 2e, Chapter 3.4: Proteins.