التخصص الوظيفي للبروتينات

التخصص الوظيفي للبروتينات
آلية تركيب البروتين
مقر تركيب البروتين :
اللغة النووية برنامج وراثي لا بد من ترجمته لإلى بروتينات تحدد النمط الظاهري للكائن الحي .
النتيجة:
تدمج الأحماض الأمينية في بروتينات تصنع على مستوى الشبكة الهيولية الفعالة , لتخزن في جهاز غولجي الذي يقوم بإفرازها خارج الخلية بواسطة حويصلات غولجية .
ال الرسول وسيطا ينقل المعلومة الوراثية ما بين اللغة النووية المتواجدة في النواة و اللغة البروتينية المتواجدة في الهيولى , فهو يتوسط ما بين مقر المعلومة الوراثية الموجودة في النواة (عند حقيقيات النواة و مقر تصنيع البروتين (الهيولى )
استنساخ ARNm الرسول :
مقارنة بين سلسلتي الARN و ال:
تتكون جزيئةADN ال من ظفيرتين متقابلتين مرتبطتين بواسطة قواعد أزوتية متوافقة عن طريق روابط هيدروجينية
تكون جزيئةARN من ظفيرة واحدة خطية
ال ARNصورة طبق الأصل لإحدى الظفيرتين ال ADN
*يتم نسخ ال ARN الرسول من جزيئة ال ADN بتدخل أنزيمpARNp بوليميراز
الخلاصة :
يستنسخ وفق الخطوات التالية :
 تنتفخ جزيئة ال و ذلك بتكسير الروابط الضعيفة الطاقة التي تربط القواعد الأزوتية ببعضها البعض تحت تأثير أنزيمات خاصة
 يثبت ال بوليمراز على إحدى سلسلتي جزيئة ال التي تعمل كقالب لتصنيع ال حبث تتوضع النيكلوتيدات الريبية المنقوصة الأكسجين بحيث تكمل القواعد بعضها البعض , يتحكم في ربط هذه النيكلوتيدات الريبية
 و في الأخير ينفصل ال عن الظفيرة القالب و تتوقف عملية النسخ و ظفيرتها تستعيد جزيئة ال شكلها العادي
*إن عملية النسخ تتطلب طاقة مصدرها ال , كما أنها تتأثر ببعض المواد مثل α أمانيتين التي توقف عملية النسخ
الشفرة الوراثية :
هي مجموعة الرامزات الحاملة للنبأ أو المعلومة الوراثية و المحمولة على المستنسخ
الترجمة : تتم الترجكة في الهيولى , تقرأ بواسطة سلسلة من الريبوزومات و هي تحتاج إلى نوع ال(ال الناقل و تنتهي بتركيب بروتين .
آلية الترجمة :
 تبدأ برامزة الإنطلاق دائما و التي تنشط ارتباط تحت وحدتي الريبوزوم
 يثبت ال الحامل للحمض الأميني المبثيونين على الموقع للريبوزوم حيث تقابله رامزته المضادة مع الرامزة الموافقة المحمولة على ال
 يتوضع أخر لحمض أفي الموقع فيؤدي ذلك إلى تحرر ال المثبث على الموقع و الذي ينفصل عن حمضه الأميني محررا طاقة تساهم في تشكيل رابطة بيبتيدية .
 ينتقل الريبوزوم على ال برامزة واحدة مما يسمح بتحرر الموقع الذي يسمح بتثبيث آخر تم يتحرر ال المثبث على الموقع
 وعند وصول الريبوزوم إلى رامزة التوقف تتوقف مرحلة الإستطالة و يتفكك إلى تحت وحدتين
*تتم قرائة شفرة وراثية واحدة بطابور من الريبوزومات المتجمعة بشكل خطي مشكلة ما يعرف بوليزوم مما يؤدي إلى تشكيل عدا كبيرا من السلاسل البيبتيدية .
العلاقة بين بنية و وظيفة البروتين :
الصيغ الكيميائية للأحماض الأمنية :





جليسينGLY))




ألانين( ALA)




فالين (VAL)





لوسين (LEU)




إزولوسين (ILU)




سيرين (SER)





ثريوتين (Thr)




سيستيئين (cys)




ميثيونين (MET)





الجلوتامين (GLn)




حمض الأسبارتيك ASP)




أسباراجين (Asn)






أرجينين (Arg)





هيستيدين (HIS)





حمض الغلوتاميك GLU





تيروزين (Tyr)




فينيل ألانين (Phe)




ليزين (Lys)





برولين (Pro)




تريبتوفان (Trp)
تشترك الأحماض الأمنية أنها في مجموعتين وظيفيتين :
• الوظيفة الحمضية (الكربوكسيلية )
• الوظيفة القاعدية (الأمنية )
و تختلف في السلسلة الجانبية (الجذر الآكيلي )
الصيغة العامة :
تصنيف الأحماض الأمنية :
1-أحماض أمنية قاعدية :تكون السلسلة الجانبية فيها تحتوي على الأمجموعة أمنية واحدة أهمها *ليزين-*أرجنين -*هيستين
2-أحماض أمنية حمضية :تحتوي على سلسلة جانبية حمضية واحدة , أهمها : *غلوتاميك -*أسبارتيك
أحماض أمنية متعادلة :أهمها :
*الألانين *ميثونين *سيرين *فالين *سيستيئين *لوسين
*غليسين *إزولوسين *غلوتاميك *برولين *أسبارجين *فنيل ألايين
*تيروزين *تريبوتوفان *ثريونين
خواص الأحماض الأمنية :
الذوبان الترشيح الميز التخثر
تذوب في الماء و تشكل معه محاليلا حقيقية قابلة للترشيح تميز عبر الأغشية النفودة لا تتأثر بعوامل من:
-حرارة
-كحول
-حموض و قواعد قوية
التفاعلات اللونية للأحماض الأمنية :
1-تفاعل النينهيدرين :تتفاعل الأحماض الأمنية بالتسخين مع هذا الكاشف مشكلة مركب بنفسجي (بنفسجي رومان )
2-تفاعل الأصفر الأحيني : (تفاعل كسانتوبريتيك ):هو تفاعل خاص و مميز فقط للإحماض الأمنية العطرية
* عند إضافة حمض الأزوت المركز إلى أحد هذه الأحماض مع التسخين يظهر لون أصفر بسبب تشكل مشتقات أزوتية .
خولص الأمفوتيرية للأحماض الأمنية :يقصد بها سلوك الأحماض في الحنض أو في القاعدة .
*في الوسط الحمضي يسلك الحمض الأميني سلوك القواعد
*يسلك الحمض الأميني في الوسط القاعدي سلوك الحمض , فهو مركب حمقلي (امفوتيري)
البنية الفراغية :
تتوقف البنية الفراغية و بالتالي التخصص الوظيفي للبروتين على الروابط التي تنشأ بين أحماض آمنية محددة (تنائية الكبريت , شاردية ...)و متوضعة بطريقة دقيقة في السلسلة البيبتيدية حسب الرسالة الوراثية .
النشاط الإنزيمي :
تعمل الإنزيمات في إتجاهين متضادين بعضها يعمل على تركيب المادة , و الآخر على تفكيكها .و لها ثأثير نوعي على المادة .
*تعليق :الإنزيمات مركبات بروتينية تتأثر بدرجة الحرارة التي ينتج عنها اضطراب في المسالك الاستقبالية للمادة داخل العضوية
دور الإنزيم : يسرع من عملية التفاعل
بنية الإنزيم : هو بروتين ذو بنية ثلاثية تتميز بمنطقة نشطة تدعى الموقع الفعال .
آلية عمل الإنزيم :
الموقع الفعال :منطقة من الأنزيم ترتبط بها مادة التفاعل لتشكل معقدا :إنزيم – ركيزة ,تحتوي على الأجزاء التي تشارك في التفاعل مباشرة , و يمتاز الموقع الفعال ب :
1-يمثل جزءا صغيرا من الأنزيم , أغلب أحماضه الأمنية لا تشارك في التفاعل مباشرة .
2-يأخد شكلا ثلاثي الأبعاد
3-الروابط بين الركيزة و الأنزيم في موقع التفاعل ضعيفة
4-تكامل في الشكل الفراغي بين مادة التفاعل (الركيزة ) و الموقع الفعال يشبه التكامل بين القفل و المفتاح الذي يؤدي إلى تشكيل المعقد .
النتيجة : يباشر الإنزيم نشاطه عن طريق الموقع الفعال الذي يشكل مع الركيزة معقدا مؤقتا عن طريق روابط ضعيفة سهلة الفك .
قياس نشاط الإنزيمي :
يعتمد في قياسه على معايرة تركيز الركيزة في وسط التفاعل –تناقص سريع للركيزة يقابله نشاط كبير للأنزيم , و تناقص بطيئ بقابله نشاط ضعيف
العوامل المؤثرة على النشاط الأنزيمي :
أ-درجة الحرارة :
تقل حركة الجزيئات بشكل ملحوظ في درجة الحرارة المنخفضة , كما تخرب الأنزيمات في درجة الحرارة المرتفعة جدا (أكبر من 40°) و تفقد بنيتها الفراغية
ب- درجة الحموضة :
تؤثر الحموضة على الحالة الكهربائية للوظائف الجانبية الحرة للأحماض الأمنية , و بالخصوص الموجودة على الموقع الفعال , بحيث :
 في الوسط الحامضي تصبح الشحنة الكهربائية موجبة
 في الوسط القادي تصبح الشحنة سالبة
و بالتالي يفقد الموقع الفعال شكله المميز كلما تغيرت درجة الحموضة
دور البروتينات في الدفاع عن الذات :
حالة رفض أو قبول الطعم :
رفض أو قبول الطعم يتوقف على المحددات الغشائية للمانح و المستقبل , فقبوله معناه التشابه في المحددات الغشائية .
الذات و اللذات :
الذات : هي الجزيئات الخاصة بالفرد محددة وراثيا و تكون محررة في الأغشية البيولوجية أو محررة في العضوية .
أهم جزيئات الذات :
Ị) المحددات الغشائية :
1-نظام معقد التوافق النسيجيCMH : وهي بروتينات غشائية تشكل الهوية البيولوجية للفرد المحمولة على الصبغي 06 , وهو نوعان :
CMHΙويوجد على أغشية خلايا الذات
CMHП ويوجد فقط على الخلايا المناعية
أهميته : يسمح بتميز الذات عن اللاذات
*ثم اكتشاف هذا لأول مرة على مستوى الكريات الحمراء و سمي H.L.A(مولد الضد اللمفاوي)
П نظام وABO عامل الريزوس Rh :






اللاذات : ثمثل الأجسام الغريبة عن العضوية
1- مناعة خلطية :انتاج أجسام مضادة تقوم بالدفاع عن الذات
دور الأجيام المضادة :
 تشكيل معقد مناعي : يقوم بتعديل مولد الضد (المستضد) من أجل القضاء عليه .
 النتيجة :
 بتم تعديل مولد الضد بواسطة الجسم المضاد عن طريق الإستجابة . وتشكل معقد مناعي .
 بنية الجسم المضاد :












طبيعة الأجسام المضادة : تنتمي إلى فصيلة الغلوبيلينات : وهي بروتينات مناعية تزداد كميتها في مصل عند الإصابة
أنماط الأجسام المضاذة :
نوع الجسم المضاد مقره الرئيسي وظيفة الغلوبين المناعي
*خارج وداخل الأوعية
*تستطيع إختراق المشيمة
*غزير في الإستجابة الثانوية *يبطل مفعول التوكسينات
*تثبث على البالعات
* يتبت أجزاء المتمم
*على سطح الخلايا البدينة والمحبة للقواعد *مضاد للطفيليات
*مرتبط بأمراض فرط الحساسية
*يثبث على الماستوسيت
*يتسبب في الإطراح الخلوي

*على غشاء الخلايا اللمفاوية البائية *يرتبط مع مولد الضد
*يحرض تمليز الخلايا
اللمفاوية

*ينتشر داخل الأوعية الدموية بغزارة في الإستجابة الأولية *لة تأثير على العوامل الإنتانية
*يثبت المتمم

*في المرزات الرئيسية *يحمل سلسلة متميزة تسمى بالقطعة الإفرازي



دور المعقد المناعي :لإقصاء الجسم الغريب بالطرق التالية :
1-تدخل الخلايا البلعمية :تقوم البالعات الكبيرة ببلعمة المعقد المناعي بالمراحل :
• يثبت المعقد المناعي على المستقبلات الغشائية للخلايا البلعمية
• يحاط المعقد بالأرجل الكاذبة
• يتشكل حويصل اقتناص يحوي المعقد المناعي
• يخرب المعقد بحويصل الأقتناص










2-عن طريق تنشبط المتمم :تقوم الأجسام المضادة المتبثة على المستضد بتنشيط المتمم , فيتسبب في إحداث ثقب بالغشاء (صدمة حلولية)








3-عن طريق تدخل الخلاياk القاتلة :
تساهم في الإستجابة المناعية بتثبيتها على الجسم المضاد المثبث على الجسم الغريب عن طريق مستقبلاتها الغشائية للقطعة التابثة للجسم المضاد حيث تفرز سموم تعمل على تخريب المعقد
التنسيق الكيميائي بين الخلايا اللمفاوية :
1-تحفيز الخلايا البائية والتائية يوجد اتصال كيميائي بين الخلايا اللمفاوية يتمثل في الأنترلوكينات (اللمفوكينات ) وبروتينات تلتصق على المستقبلات الخاصة فيؤدي إلى انطلاق اشارة كيميائية
التعاون الخلوي بين البالعات الكبيرة واللمفاويات من أجل تشكل الأجسام المضادة وحدوث الإستجابة المناعية خلطية لا بد من تواجد كل من الخلايا اللمفاوية و البالعات الكبيرة معا أو بعبارة أخرى تتطلب الاستجابة تعاون اللمفاويات مع البالعات الكبيرة .
مصدر الأجسام المضادة :الخلايااللمفاوية B
تحديد العلاقة :
تنشأ الخلايا اللمفاوية B من الخلايا الأصلية المتواجدة في الكبد و نخاع العظام قبل الولادة , وفقط في نخاع العظام الأحمر بعد الولادة .
-تبدي الخلايا الأصلية تمايزا مبكرا لتعطي خلايا بائية وخلايا تائية غير ناضجة
-تبقى الخلايا غير ناضجة في نخاع العظام الأحمر وفيه تكتسب مستقبلاتها (الأجسام المضادة )و تصبح ناضجة
-تغادر الخلايا الناضجة نقي العظام نحو الأعظاء المحيطة (الطحال , والعقد اللمفاوية )منتظرة وصول مولد الضد
1-مرحلة التعرف :تتعرف الخلايا الناضجة عن مولد الضد مباشرة وتبثه على المستقبلات .
2-مرحلة التمايز و التنشيط :
يؤدي تعرف الخلايا البائية على المستضد إلى تكاثرها تحت تأثير الأنترلوكينات وانتخاب لمة من الخلايا تمتلك مستقبلات ذات تكامل بنيوي مع المحددات المستضد حبث تنشط الخلايا الناضجة ثم تتكاثر وتتمايز إلى :
*خلايا بلازمية : منتجة الأجسام المضادة تتمبز بما يلي :
-الحجم الكبير -النواة الضخمة - جهاز كولجي نامي شبكة هيولية غزيرة تموت مباشرة بعد كل تدخل مناعي
عدد كبير من أجهزة كولجي
*خلايا ذاكرة :
غير منتجة للأجسام المضادة تعيش لسنوات
الحالة التانية : المناعة الخلوية :
يتم التخلص من المستضد أثناء الأستجابة المناعية التي تتوسطها الخلايا بصنف ثاني من الخلايا اللمفاوية هي الخلايا اللمفاوية التائية السامة LTc
بعد تعرفها عليها بواسطة مستقبلات غشائية مكملة لمحددات المستضد .
طرق تأثير اللمفاويات :
تتبت الخلاياT السامةLTc على الخلايا المستهدفة و يثير هذا التماس الخلايا عى افراز بروتين البرفورين مع بعض الأنزيمات الحالة حيث يخرب البروفرين غشاء الخلايا المصابة بتشكيل تقوب مؤدية إلى انحلالها
مصدر اللمفاوات التائية :
تنشأ الخلاياT في نقي العظام الأحمر و تكمل نضجها في الغدة السعترية حيث تشكل لها مستقبلات نوعية وينتج نمطين من الخلايا المفاوية التائية
T4-تتمثل مستقبلاتها في بروتين CD4 وهي مصدر الخلايا Th(Ta )المساعدة التي تقوم بتنشيط نشاط الخلايا الأخرى .
T€ -تتمتل مستقبلاتها في بروتينCD8 وهي مصدر الخلايا السامة التي تخرب بطريقة نوعية الخلايا المصابة
يتم انتخاب الخلايا اللمفاوية المتخصصة ضد بيبتيد مستضدي عند تماس هذه الأخيرة مع الخلايا المقدمة له تتكاثر الخلايا اللمفاوية المنتخبة وتشكل لمة من الخلايا اللمفاوية التائية السامة تمتلك نفس المستقبل الغشائي التائية
تحديد نمط الأستجابة المناعية النوعية و إنتقاء نسائل الخلايا اللمفاوية :
1-استجابة خلطية : تؤمنها الخلايا البلازمية المنتجة للأجسام المضادة
2-استجابة خلوية : تؤمنها الخلايا السامة LTc
يتوقف نمط الأستجابة المناعية على نوع المحددات مولد الضد المعروضة على سطح الخلايا العارضة :
يتكون الجهاز المناعي من الأعضاء المناعية وخلايا مناعية
الأعضاء المناعية :
الأعضاء المركزية الأعضاء المحيطية
نقي العضام
الغدة التيموية العقد اللمفاوية الطحال اللوزتان
صفائح بير

مراحل الأستجابة المناعية النوعية:







































الخلايا المناعية :
-خلايا بلعمية
-خلايا لمفاوية
-خلايا ماستوسيت
-الخلايا القاتلة الخلايا القاتلة الطبيعية
مراحل الاستجابة المناعية :
تفكيك مولد الضد و عرض محدداته
تعرف اللمفاويات على محددات مواد الضد
تنشيط البلعميات اللمفاويات من خلال الانترلوكين
افراز الخلايا المساعدة الانترلوكين 2
تدخل لتوقيفTs الاستجابة