نسخة الفيديو النصية
أي مما يأتي يفسر بدقة دور الروابط الهيدروجينية في تركيب البروتين؟ أ: تتكون الروابط الهيدروجينية بين الأحماض الأمينية للحفاظ عليها في صورة سلسلة عديد الببتيد. ب: تتكون الروابط الهيدروجينية في الأحماض الأمينية لربط مجموعة الكربوكسيل بمجموعة الأمين. ج: تتكون الروابط الهيدروجينية بين الأحماض الأمينية وجزيئات الماء للمساهمة في التركيب الرباعي للبروتين. د: تتكون الروابط الهيدروجينية بين الأحماض الأمينية للحفاظ على شكل البروتين في تركيبه الثانوي مثل لولب ألفا.
يسأل هذا السؤال عن دور الروابط الهيدروجينية في تركيب البروتين. وللإجابة عن هذا السؤال إجابة صحيحة، دعونا نراجع الروابط الموجودة في الأحماض الأمينية التي تشارك في تركيب البروتين.
الأحماض الأمينية هي وحدة البناء الأساسية في سلاسل عديد الببتيد التي تكون البروتينات. وتتكون البروتينات من تركيبات من 20 نوعًا من الأحماض الأمينية المختلفة. فجميعها لها نفس التركيب الأساسي، إذ ترتبط ذرة كربون مركزية تساهميًّا بمجموعة كربوكسيل على أحد جانبيها ومجموعة أمين على الجانب الآخر. وتنشأ الأنواع العشرون المختلفة من الأحماض الأمينية نتيجة لمجموعات جانبية مختلفة تسمى مجموعات R، ولها خواص مختلفة.
وتتكون سلاسل عديد الببتيد عندما ترتبط أحماض أمينية متعددة معًا من خلال روابط ببتيدية. وتتضمن هذه الروابط مجموعة الكربوكسيل COOH، ومجموعة الأمين 2NH في الأحماض الأمينية المنفردة. ويشار إلى تتابع الأحماض الأمينية على طول سلسلة عديد الببتيد بالتركيب الأولي. وهذا يعني أنه يمكننا الآن استبعاد الخيارين أ، ب، لأنهما لا يتضمنان دور روابط هيدروجينية.
ويشير التركيب الثانوي للبروتينات إلى شكلي لولب ألفا وصفيحة بيتا اللذين يمكن أن تكونهما سلسلة عديد الببتيد. ويربط هذا التركيب الثانوي روابط هيدروجينية. وهذه الروابط الهيدروجينية تتكون بين مجموعة الكربونيل في أحد الأحماض الأمينية ومجموعة الأمين في حمض أميني آخر. والروابط الهيدروجينية هي النوع الوحيد من الروابط التي تربط هذا التركيب، لذا فهي ضرورية لتكون التركيب الثانوي. وهذا يشير إلى أن الخيار د صحيح.
للتأكد من ذلك، دعونا ننه الشرح بالنظر في التراكيب الثلاثية والرباعية. يصف التركيب الثلاثي للبروتين الترتيبات الثلاثية الأبعاد للوالب ألفا وصفائح بيتا. وهذا الترتيب يعتمد على تداخل مجموعات R الجانبية بين الأحماض الأمينية المختلفة، وكذلك تداخلها مع المحلول المحيط.
تشارك في هذا التركيب عدة أنواع من الروابط، التي منها الروابط ثنائية الكبريتيد، والروابط الأيونية، والروابط الهيدروجينية، وكذلك التفاعلات الكارهة للماء والمحبة للماء. التفاعلات الكارهة للماء تسمى باللغة الإنجليزية hydrophobic، والمقطع hydro يشير إلى الماء، والمقطع phobic يعني كارهة، وهذه التفاعلات تشارك فيها المجموعات R الجانبية غير القطبية، التي تبعد جزيئات الماء، وتتجمع معًا على السطح الداخلي للبروتين. أما المحبة للماء فتسمى باللغة الإنجليزية hydrophilic، والمقطع philic يعني المحبة، وتتركز مجموعات R الجانبية القطبية المحبة للماء على السطح الخارجي لتتفاعل مع جزيئات الماء المحيطة وتكون روابط هيدروجينية.
ومع أن هذه الروابط الهيدروجينية بين الأحماض الأمينية وجزيئات الماء تساهم في تشكيل البروتين، فإن الشكل النهائي تتحكم فيه أيضًا الروابط الأخرى والتفاعلات الكارهة للماء. وتتكون بروتينات كثيرة من سلسلة واحدة من عديد الببتيد، ويتوقف تركيبها عند المستوى الثلاثي. ولكن تتكون بعض البروتينات من سلسلتين أو أكثر مترابطتين معًا. وهذا يكون التركيب الرباعي. وبوجه عام، يربط هذا التركيب الروابط والتفاعلات نفسها التي تربط التركيب الثلاثي.
والآن بعد أن ناقشنا تكوين البروتين من التركيب الأولي إلى التركيب الرباعي، يمكننا الإجابة عن سؤالنا إجابة صحيحة.
يقول السؤال: أي مما يأتي يفسر بدقة دور الروابط الهيدروجينية في تركيب البروتين؟ مع أن الروابط الهيدروجينية تتكون بين الأحماض الأمينية المحبة للماء وجزيئات الماء المحيطة بها، فإن التركيب الكلي للبروتينات تتحكم فيه أيضًا الروابط والتفاعلات الأخرى. لذا، فإن نسبة تأثير الروابط الهيدروجينية صغيرة نسبيًّا. وفي التركيب الثانوي، يعتمد شكل لوالب ألفا وصفائح بيتا على الروابط الهيدروجينية. إذن، الإجابة الصحيحة عن السؤال هي الخيار د.
إذن، العبارة التي تفسر بدقة دور الروابط الهيدروجينية في تركيب البروتين هي: تتكون الروابط الهيدروجينية بين الأحماض الأمينية للحفاظ على شكل البروتين في تركيبه الثانوي مثل لولب ألفا.
