نسخة الفيديو النصية
يوجد 20 حمضًا أمينيًّا قياسيًّا مكونًا للبروتينات الموجودة في جميع الكائنات الحية. ما عدد الببتيدات الثنائية المختلفة التي يمكن تكوينها من هذه الأحماض؟
البروتينات جزيئات حيوية كبيرة مكونة من مونومرات الأحماض الأمينية. ويمكن أن تكون البروتينات إنزيمات أو جزيئات تركيبية أو جزيئات ناقلة للإشارات أو أجسامًا مضادة، وذلك على سبيل ذكر بعض أشكالها ووظائفها المتعددة.
يبنى الحمض الأميني حول ذرة كربون مركزية تسمى كربون ألفا. لعلك تتذكر أن ذرات الكربون قادرة على تكوين أربع روابط كيميائية. ترتبط ذرة كربون ألفا في الحمض الأميني بمجموعة أمين ومجموعة كربوكسيل وذرة هيدروجين وتركيب جزيئي يشار إليه باسم «المجموعة الجانبية R» أو «السلسلة الجانبية». كل من كربون ألفا ومجموعة الأمين ومجموعة الكربوكسيل والهيدروجين متماثل تقريبًا في كل حمض أميني. لكن المجموعة الجانبية R ستختلف؛ حيث تعطي كل حمض أميني خواصه الكيميائية المحددة. ويمكن للمجموعة الجانبية R تكوين حمض أميني قطبي أو غير قطبي أو أروماتي أو حمضي أو قاعدي. تشكل الأحماض الأمينية روابط تسمى «روابط ببتيدية». وتسمى سلسلة الأحماض الأمينية المتعددة المرتبطة معًا «عديد الببتيد»، وهذا مصطلح يمكننا تذكره؛ لأن البادئة «عديد» تعني «كثير».
دعونا الآن نتناول كيفية تكوين رابطة ببتيدية. تشكل الأحماض الأمينية روابط ببتيدية خلال تفاعل كيميائي يسمى «تفاعل التكثيف». أثناء تفاعل التكثيف، ترتبط ذرة الكربون الموجودة في مجموعة الكربوكسيل لأحد الأحماض الأمينية بذرة النيتروجين الموجودة في مجموعة الأمين لحمض أميني آخر. وينتج جزيء ماء من هذه العملية.
يدور السؤال حول الببتيدات الثنائية. لعلك تعرف بالفعل أن البادئة «ثنائي» تعني اثنين، ومن ثم فإن ثنائي الببتيد يحتوي على حمضين أمينيين، كما هو موضح في الشكل. علينا تحديد عدد الببتيدات الثنائية المختلفة التي يمكننا تكوينها من الأحماض الأمينية القياسية البالغ عددها 20. يمكن تكوين ثنائي ببتيد من أي حمضين أمينيين، أو حتى من جزيئين من نفس الحمض الأميني. إذن، يوجد 20 احتمالًا للحمض الأميني الأول. يوجد أيضًا 20 احتمالًا للحمض الأميني الثاني. إذن، إذا ضربنا 20 في 20، سنتمكن من حساب عدد التركيبات الممكنة للببتيدات الثنائية.
وعليه، فإن عدد الببتيدات الثنائية المختلفة التي يمكن تكوينها من 20 حمضًا أمينيًّا هو 400.
