المجموعة التعويضية: المجموعات الرئيسية ووظائفها - مادة الاحياء - 2025

A مجموعة الاصطناعية هي جزء من البروتين الذي ليس لديه طبيعة الأحماض الأمينية. في هذه الحالات ، يسمى البروتين "بروتين مغاير" أو بروتين مترافق ، حيث يسمى جزء البروتين بروتين أبوبروتين. في المقابل ، الجزيئات المكونة من الأحماض الأمينية تسمى فقط بروتينات هولوبروتينات.

يمكن تصنيف البروتينات وفقًا لطبيعة المجموعة الاصطناعية: عندما تكون المجموعة عبارة عن مجموعة كربوهيدرات أو دهون أو مجموعة هيم ، تكون البروتينات عبارة عن بروتينات سكرية وبروتينات دهنية وبروتينات على التوالي. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تكون المجموعات الاصطناعية متنوعة جدًا: من المعادن (Zn ، Cu ، Mg ، Fe) إلى الأحماض النووية ، وحمض الفوسفوريك ، من بين أشياء أخرى.

في بعض الحالات ، تحتاج البروتينات إلى مكونات إضافية لأداء وظائفها بنجاح. بالإضافة إلى المجموعات الاصطناعية ، توجد الإنزيمات المساعدة ؛ يرتبط الأخير بالبروتين بشكل غير محكم ، مؤقتًا وضعيفًا ، في حين أن المجموعات الاصطناعية مرتبطة بقوة بجزء البروتين.

المجموعات التعويضية الرئيسية ووظائفها

البيوتين

البيوتين هو فيتامين ماء من المركب B الذي يشارك في عملية التمثيل الغذائي للجزيئات الحيوية المختلفة ، بما في ذلك استحداث السكر وتقويض الأحماض الأمينية وتخليق الدهون

يعمل كمجموعة اصطناعية لأنزيمات مختلفة ، مثل acetyl-CoA carboxylase (في الأشكال الموجودة في الميتوكوندريا وفي العصارة الخلوية) ، كربوكسيلاز البيروفات ، كربوكسيلاز بروبيونيل CoA ، و b-methylcrotonyl-CoA carboxylase.

هذا الجزيء قادر على ربط نفسه بالإنزيمات المذكورة من خلال بقايا ليسين وهو مسؤول عن نقل ثاني أكسيد الكربون. تتجاوز وظيفة البيوتين في الكائنات الحية دورها كمجموعة صناعية: فهي تشارك في تكوين الجنين ، في جهاز المناعة وفي التعبير الجيني.

يحتوي بياض البيض النيء على بروتين يسمى أفيدين يمنع الاستخدام العادي للبيوتين. لذلك ، يوصى باستهلاك البيض المطبوخ لأن الحرارة تفسد أفيدين ، وبالتالي تفقد وظيفتها.

مجموعة هيم

مجموعة الهيم عبارة عن جزيء بورفيريني (حلقة كبيرة غير متجانسة) تحتوي على ذرات حديد في بنيتها قادرة على الارتباط بالأكسجين بشكل عكسي أو التخلي عن الإلكترونات وأخذها. إنها مجموعة الهيموجلوبين الاصطناعية ، وهو بروتين مسؤول عن نقل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون.

في الكلوبينات الوظيفية ، تحتوي ذرة الحديد على شحنة +2 وتكون في حالة أكسدة حديدية ، وبالتالي يمكن أن تشكل خمسة أو ستة روابط تنسيق. يرجع اللون الأحمر المميز للدم إلى وجود مجموعة الهيم.

مجموعة الهيم هي أيضًا مجموعة اصطناعية من الإنزيمات الأخرى ، مثل الميوغلوبينات ، السيتوكرومات ، الكاتلازات ، والبيروكسيدات.

فلافين أحادي النوكليوتيد وفلافين أدينين ثنائي النوكليوتيد

هاتان المجموعتان الاصطناعيتان موجودتان في بروتينات الفلافوبروتينات وهي مشتقة من الريبوفلافين أو فيتامين ب ₂. كلا الجزيئين لهما موقع نشط يخضع لأكسدة عكسية وتفاعلات اختزال.

بروتينات الفلافوبروتينات لها أدوار بيولوجية متنوعة للغاية. يمكنهم المشاركة في تفاعلات نزع الهيدروجين للجزيئات مثل السكسينات ، والمشاركة في نقل الهيدروجين في سلسلة نقل الإلكترون أو التفاعل مع الأكسجين ، لتوليد H ₂ O ₂.

بيرولوكينولين كينون

إنها مجموعة اصطناعية من البروتينات الكينية ، وهي فئة من إنزيمات نازعة الهيدروجين مثل الجلوكوز ديهيدروجينيز ، التي تشارك في تحلل السكر ومسارات أخرى.

فوسفات بيريدوكسال

فوسفات البيريدوكسال مشتق من فيتامين ب ₆. تم العثور عليه كمجموعة اصطناعية من إنزيمات amino transferase.

إنها المجموعة الاصطناعية من إنزيم فسفوريلاز الجليكوجين وترتبط به عن طريق الروابط التساهمية بين مجموعة الألدهيد والمجموعة الأمينية ε من بقايا ليسين في المنطقة الوسطى من الإنزيم. تساعد هذه المجموعة في تحلل الفوسفور للجليكوجين.

لا غنى عن كل من أحادي نيوكليوتيد الفلافين وفلافين أدينين ثنائي النوكليوتيد المذكورين أعلاه لتحويل البيريدوكسين أو فيتامين ب ₆ إلى فوسفات بيريدوكسال.

ميثيل كوبالامين

Methylcobalamin هو شكل مكافئ لفيتامين ب ₁₂. من الناحية الهيكلية ، يحتوي على مركز كوبالت ثماني السطوح ويحتوي على روابط معدنية ألكيلية. من بين وظائف التمثيل الغذائي الرئيسية نقل مجموعات الميثيل.

بيروفوسفات الثيامين

بيروفوسفات الثيامين هو مجموعة اصطناعية من الإنزيمات المشاركة في مسارات التمثيل الغذائي الرئيسية ، مثل نازعة هيدروجيناز ألفا كيتوغلوتارات ، ونزعة هيدروجين البيروفات ، وترانسكيتولاز.

بنفس الطريقة ، يشارك في عملية التمثيل الغذائي للكربوهيدرات والدهون والأحماض الأمينية متفرعة السلسلة. تتضمن جميع التفاعلات الأنزيمية التي تتطلب بيروفوسفات الثيامين نقل وحدة ألدهيد منشط.

يتم تصنيع بيروفوسفات الثيامين داخل الخلايا عن طريق فسفرة فيتامين ب ₁ أو الثيامين. يتكون الجزيء من حلقة بيريميدين وحلقة ثيازوليوم بهيكل أزيد CH.

ينتج عن نقص بيروفوسفات الثيامين أمراض عصبية تعرف باسم البري بري ومتلازمة فيرنيك كورساكوف. يحدث هذا لأن الوقود الوحيد في الدماغ هو الجلوكوز ، وبما أن مركب نازعة هيدروجين البيروفات يتطلب بيروفوسفات الثيامين ، فإن الجهاز العصبي لا يمتلك طاقة.

موليبدوبترين

الموليبدوبترين هي مشتقات من البيرانوبترين. وهي مكونة من حلقة بيران واثنين من الثيولات. هم مجموعات صناعية أو عوامل مساعدة موجودة في الإنزيمات التي تحتوي على الموليبدينوم أو التنجستن.

تم العثور عليه كمجموعة صناعية من اختزال ثيوسلفات ، هيدروكسيلاز البيورين ، وفورمات ديهيدروجينيز.

حامض يبويك

حمض ليبويك هو مجموعة اصطناعية من مادة ليبو أميد ويرتبط تساهميًا بشق البروتين بواسطة بقايا ليسين.

في شكله المختزل ، يحتوي حمض الليبويك على زوج من مجموعات السلفهيدريل ، بينما في الشكل المؤكسد يحتوي على ثاني كبريتيد دوري.

وهي مسؤولة عن الحد من ثاني كبريتيد دوري في حمض ليبويك. علاوة على ذلك ، فهي المجموعة الاصطناعية من الترانسسيتيلز وعامل مساعد من الإنزيمات المختلفة المشاركة في دورة حمض الستريك أو دورة كريبس.

إنه مكون ذو أهمية بيولوجية كبيرة في نازعات الهيدروجين للألكاتويدات ، حيث تكون مجموعات السلفهيدريل مسؤولة عن نقل ذرات الهيدروجين ومجموعات الأسيل.

الجزيء مشتق من الأحماض الدهنية الأوكتانويك ويتكون من كربوكسيل طرفي وحلقة ثنائية.

احماض نووية

الأحماض النووية هي المجموعات الأولية للبروتينات النووية الموجودة في نواة الخلية ، مثل الهستونات والتيلوميراز والبروتامين.

المراجع

1. Aracil، CB، Rodríguez، MP، Magraner، JP، & Pérez، RS (2011). أساسيات الكيمياء الحيوية. جامعة فالنسيا.
2. باتانير أرياس ، إي. (2014). خلاصة وافية للأنزيمات. إصدارات جامعة سالامانكا.
3. بيرج ، جي إم ، سترير ، إل ، وتيموكزكو ، جي إل (2007). الكيمياء الحيوية. أنا عكس.
4. ديفلين ، TM (2004). الكيمياء الحيوية: كتاب مدرسي مع التطبيقات السريرية. أنا عكس.
5. دياز ، أ.ب. ، وبينا ، أ. (1988). الكيمياء الحيوية. التحرير ليموزا.
6. Macarulla ، JM ، & Goñi ، FM (1994). الكيمياء الحيوية البشرية: دورة أساسية. أنا عكس.
7. ميلينديز ، ر. ر (2000). أهمية استقلاب البيوتين. مجلة البحوث السريرية ، 52 (2) ، 194-199.
8. مولر - إسترل ، و. (2008). الكيمياء الحيوية. أساسيات الطب وعلوم الحياة. أنا عكس.
9. ستانير ، RY (1996). علم الاحياء المجهري. أنا عكس.
10. تيخون ، جي إم (2006). أساسيات الكيمياء الحيوية الإنشائية. افتتاحية Tébar.
11. Vilches - Flores ، A. ، & Fernández - Mejía ، C. (2005). تأثير البيوتين على التعبير الجيني والتمثيل الغذائي. مجلة البحوث السريرية ، 57 (5) ، 716-724.