Skip to main content
Global

3.10: חלבונים - דנטורציה וקיפול חלבונים

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    209945

    • Boundless
    • Boundless
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    מטרות למידה
    • דון בתהליך דנטורציה של חלבון

    לכל חלבון יש רצף ייחודי משלו של חומצות אמינו והאינטראקציות בין חומצות אמינו אלו יוצרות צורה ספציפית. צורה זו קובעת את תפקוד החלבון, מעיכול חלבון בקיבה ועד נשיאת חמצן בדם.

    שינוי צורתו של חלבון

    אם החלבון נתון לשינויים בטמפרטורה, ב- pH או בחשיפה לכימיקלים, ניתן לשנות את האינטראקציות הפנימיות בין חומצות האמינו של החלבון, מה שבתורו עשוי לשנות את צורת החלבון. למרות שרצף חומצות האמינו (המכונה גם המבנה העיקרי של החלבון) אינו משתנה, צורת החלבון עשויה להשתנות עד כדי כך שהוא הופך לבלתי מתפקד, ובמקרה זה החלבון נחשב לדנטורטי. פפסין, האנזים המפרק חלבון בקיבה, פועל רק ב- pH נמוך מאוד. בקונפורמציה של pH גבוה יותר של פפסין, האופן שבו שרשרת הפוליפפטיד שלה מקופלת בתלת מימד, מתחיל להשתנות. הקיבה שומרת על pH נמוך מאוד על מנת להבטיח שהפפסין ימשיך לעכל חלבון ואינו מתנתק.

    מכיוון שכמעט כל התגובות הביוכימיות דורשות אנזימים, ומכיוון שכמעט כל האנזימים פועלים בצורה אופטימלית רק בטווחי טמפרטורה ו-pH צרים יחסית, מנגנונים הומאוסטטיים רבים מווסתים טמפרטורות ו-pH מתאימים כך שהאנזימים יוכלו לשמור על צורת האתר הפעיל שלהם.

    היפוך דנטורציה

    לעתים קרובות ניתן להפוך את הדנטורציה מכיוון שהמבנה העיקרי של הפוליפפטיד, הקשרים הקוולנטיים המחזיקים את חומצות האמינו ברצף הנכון שלהם, שלם. לאחר הסרת חומר הדנטורציה, האינטראקציות המקוריות בין חומצות אמינו מחזירות את החלבון לקונפורמציה המקורית שלו והוא יכול לחדש את תפקודו. עם זאת, דנטורציה יכולה להיות בלתי הפיכה במצבים קיצוניים, כמו טיגון ביצה. החום ממחבת מכחיש את חלבון האלבומין בחלבון הביצה הנוזלי והוא הופך לבלתי מסיס. החלבון בבשר גם מתפורר והופך יציב כשהוא מבושל.

    דמות
    איור\(\PageIndex{1}\): דנטורציה של חלבון היא מדי פעם בלתי הפיכה: (למעלה) אלבומין החלבון בחלבון ביצה גולמי ומבושל. (למטה) אנלוגיה של מהדק מדמיינת את התהליך: כאשר הם מקושרים, מהדקי נייר ('חומצות אמינו') כבר לא זזים בחופשיות; המבנה שלהם מסודר מחדש ו'מבוט'.

    חלבוני צ'פרון (או צ'פרונינים) הם חלבוני עוזר המספקים תנאים נוחים לקיפול חלבונים. הצ'פרונינים מתקבצים סביב החלבון היוצר ומונעים משרשראות פוליפפטידיות אחרות להצטבר. ברגע שחלבון המטרה מתקפל, הצ'פרונינים מתנתקים.

    נקודות מפתח

    • חלבונים משנים את צורתם כאשר הם נחשפים ל- pH או לטמפרטורות שונות.
    • הגוף מווסת בקפדנות את ה- pH והטמפרטורה כדי למנוע מחלבונים כגון אנזימים לדנטורציה.
    • חלק מהחלבונים יכולים להתקפל מחדש לאחר דנטורציה בעוד שאחרים לא יכולים.
    • חלבוני צ'פרון עוזרים לחלק מהחלבונים להתקפל לצורה הנכונה.

    מונחי מפתח

    • צ'פרונין: חלבונים המספקים תנאים נוחים לקיפול נכון של חלבונים אחרים ובכך מונעים צבירה
    • דנטורציה: שינוי מבנה הקיפול של חלבון (ובכך של תכונות פיזיקליות) הנגרם כתוצאה מחימום, שינויים ב-pH או חשיפה לכימיקלים מסוימים

    תרומות וייחוסים

    • חומצת אמינו. מסופק על ידי: ויקימילון. ממוקם בכתובת: en.wiktionary.org/ויקי/אמינו_חומצה. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • מכללת OpenStax, ביולוגיה. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...ol11448/latest. רישיון: CC BY: ייחוס
    • חלבונים. מסופק על ידי: ויקיפדיה. ממוקם בכתובת: en.wikipedia.org/ויקי/חלבונים. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • ביוכימיה מבנית/חלבונים/חומצות אמינו. מסופק על ידי: ויקיספרים. ממוקם ב: en.wikibooks.org/ויקי/מבנה... NS/חומצות אמינו. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • לזרז. מסופק על ידי: ויקימילון. ממוקם בכתובת: en.wiktionary.org/ויקי/לזרז. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • פוליפפטיד. מסופק על ידי: ויקימילון. ממוקם בכתובת: en.wiktionary.org/ויקי/פוליפפטיד. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • תאי BPAE | פליקר - שיתוף תמונות!. מסופק על ידי: פליקר. ממוקם בכתובת: http://www.flickr.com/photos/6345024... -דטיזג-דוי14. רישיון: CC BY: ייחוס
    • 1GZX המוגלובין. מסופק על ידי: ויקיפדיה. ממוקם בכתובת: en.wikipedia.org/ויקי/קובץ:1 גרם... aemoglobin.png. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • תרשים התאמה מושרה. מסופק על ידי: ויקיפדיה. ממוקם ב: en.wikipedia.org/ויקי/קובץ:ב... it_diagram.svg. רישיון: נחלת הכלל: אין זכויות יוצרים ידועות
    • חומצת אמינו. מסופק על ידי: ויקימילון. ממוקם בכתובת: en.wiktionary.org/ויקי/אמינו_חומצה. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • מכללת OpenStax, ביולוגיה. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...ol11448/latest. רישיון: CC BY: ייחוס
    • ללא גבולות. מסופק על ידי: למידה ללא גבולות. ממוקם בכתובת: www.boundless.com//ביולוגיה/הגדרה/קבוצת r. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • פוליפפטיד. מסופק על ידי: ויקימילון. ממוקם בכתובת: en.wiktionary.org/ויקי/פוליפפטיד. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • תאי BPAE | פליקר - שיתוף תמונות!. מסופק על ידי: פליקר. ממוקם בכתובת: http://www.flickr.com/photos/6345024... -דטיזג-דוי14. רישיון: CC BY: ייחוס
    • 1GZX המוגלובין. מסופק על ידי: ויקיפדיה. ממוקם בכתובת: en.wikipedia.org/ויקי/קובץ:1 גרם... aemoglobin.png. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • תרשים התאמה מושרה. מסופק על ידי: ויקיפדיה. ממוקם ב: en.wikipedia.org/ויקי/קובץ:ב... it_diagram.svg. רישיון: נחלת הכלל: אין זכויות יוצרים ידועות
    • מכללת OpenStax, חלבונים. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...e_03_04_03.jpg. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מכללת OpenStax, חלבונים. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...e_03_04_02.png. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מכללת OpenStax, חלבונים. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...e_03_04_01.jpg. רישיון: CC BY: ייחוס
    • קשר מימן. מסופק על ידי: ויקימילון. ממוקם בכתובת: en.wikitionary.org/ויקי/הידרוגנ_בונד. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • מכללת OpenStax, ביולוגיה. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...ol11448/latest. רישיון: CC BY: ייחוס
    • ללא גבולות. מסופק על ידי: למידה ללא גבולות. ממוקם בכתובת: www.boundless.com//ביולוגיה/דה... n/אנטי מקביל. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • קשר דיסולפיד. מסופק על ידי: ויקימילון. ממוקם בכתובת: en.wiktionary.org/ויקי/דיסולפיד_בונד. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • תאי BPAE | פליקר - שיתוף תמונות!. מסופק על ידי: פליקר. ממוקם בכתובת: http://www.flickr.com/photos/6345024... -דטיזג-דוי14. רישיון: CC BY: ייחוס
    • 1GZX המוגלובין. מסופק על ידי: ויקיפדיה. ממוקם בכתובת: en.wikipedia.org/ויקי/קובץ:1 גרם... aemoglobin.png. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • תרשים התאמה מושרה. מסופק על ידי: ויקיפדיה. ממוקם ב: en.wikipedia.org/ויקי/קובץ:ב... it_diagram.svg. רישיון: נחלת הכלל: אין זכויות יוצרים ידועות
    • מכללת OpenStax, חלבונים. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...e_03_04_03.jpg. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מכללת OpenStax, חלבונים. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...e_03_04_02.png. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מכללת OpenStax, חלבונים. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...e_03_04_01.jpg. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מכללת OpenStax, חלבונים. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...e_03_04_09.jpg. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מכללת OpenStax, חלבונים. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...e_03_04_07.jpg. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מכללת OpenStax, חלבונים. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...e_03_04_04.jpg. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מכללת OpenStax, חלבונים. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...e_03_04_06.jpg. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מכללת OpenStax, חלבונים. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...e_03_04_08.jpg. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מכללת OpenStax, ביולוגיה. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...ol11448/latest. רישיון: CC BY: ייחוס
    • ביוכימיה מבנית/אברוני תאים/שלד. מסופק על ידי: ויקיספרים. ממוקם ב: en.wikibooks.org/ויקי/מבנה... lic_chaperonin. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • דנטורציה. מסופק על ידי: ויקימילון. ממוקם בכתובת: en.wiktionary.org/ויקי/דנטורציה. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • צ'פרונין. מסופק על ידי: ויקיפדיה. ממוקם בכתובת: en.wikipedia.org/ויקי/שפרונין. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • תאי BPAE | פליקר - שיתוף תמונות!. מסופק על ידי: פליקר. ממוקם בכתובת: http://www.flickr.com/photos/6345024... -דטיזג-דוי14. רישיון: CC BY: ייחוס
    • 1GZX המוגלובין. מסופק על ידי: ויקיפדיה. ממוקם בכתובת: en.wikipedia.org/ויקי/קובץ:1 גרם... aemoglobin.png. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • תרשים התאמה מושרה. מסופק על ידי: ויקיפדיה. ממוקם ב: en.wikipedia.org/ויקי/קובץ:ב... it_diagram.svg. רישיון: נחלת הכלל: אין זכויות יוצרים ידועות
    • מכללת OpenStax, חלבונים. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...e_03_04_03.jpg. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מכללת OpenStax, חלבונים. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...e_03_04_02.png. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מכללת OpenStax, חלבונים. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...e_03_04_01.jpg. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מכללת OpenStax, חלבונים. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...e_03_04_09.jpg. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מכללת OpenStax, חלבונים. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...e_03_04_07.jpg. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מכללת OpenStax, חלבונים. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...e_03_04_04.jpg. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מכללת OpenStax, חלבונים. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...e_03_04_06.jpg. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מכללת OpenStax, חלבונים. 16 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44402/latest...e_03_04_08.jpg. רישיון: CC BY: ייחוס
    • דנטורציה של חלבונים. מסופק על ידי: ויקיפדיה. ממוקם בכתובת: en.wikipedia.org/ויקי/קובץ:PR... naturation.png. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה