ההבדל העיקרי - חומצת אמינו מול חלבון

חומצת אמינו וחלבון הם שני סוגים של ביומולקולות חשובות בגוף החי. רצף חומצות אמינו הקשור יחד כמחרוזת באמצעות קשרי פפטיד נקרא חלבון. ה ההבדל העיקרי בין חומצת אמינו לחלבון זה חומצת אמינו היא אבן הבניין של חלבון ואילו לחלבון תפקיד חיוני בגוף כמולקולה מבנית ופונקציונאלית. עשרים חומצות אמינו מעורבות בסינתזה של חלבונים בתוך אורגניזמים חיים. הן חומצות האמינו והן החלבונים ניתנות לגוף באמצעות התזונה. חלבונים בתזונה מתפרקים לחומצות אמינו במהלך העיכול. לכן, הגוף שלנו מסנתז את כל החלבונים הנדרשים לתפקוד תא הגוף. רצף חומצות האמינו של חלבון נקבע על פי ההוראות בגנים.

אזורי מפתח מכוסים

1. מהי חומצת אמינו - הגדרה, מבנה, תפקיד בגוף 2. מהו חלבון - הגדרה, מבנה, תפקיד בגוף 3. מה הדמיון בין חומצת אמינו לחלבון - מתווה של תכונות נפוצות 4. מה ההבדל בין חומצת אמינו לחלבון - השוואה בין תכונות נפוצות

מונחי מפתח: חומצת אמינו, קודון, חלבון מלא, חומצות אמינו חיוניות, גנים, קוד גנטי, חלבון לא שלם, חלבון

מהי חומצת אמינו

חומצת אמינו מתייחסת למולקולה אורגנית פשוטה בגוף. באופן כללי, ניתן לזהות עשרים חומצות אמינו שונות, המשמשות אבני בניין של חלבונים. הם נקראים חומצות אמינו אוניברסליות. כל חומצות האמינו חולקות מבנה בסיסי משותף שבו ארבע קבוצות כימיות נקשרות לאטום הפחמן המרכזי. ארבע קבוצות כימיות אלו הן קבוצת אמינו (NH₂), קבוצת חומצה קרבוקסילית (COOH), אטום מימן (H) ושרשרת צד משתנה (R). שתי הקבוצות הקרבוקסיליות והאמיניות מחוברות לאותו פחמן. המבנה של חומצת אמינו טיפוסית מוצג באיור 1.

איור 1: מבנה של חומצת אמינו

בהתבסס על הרכב קבוצת R, התכונות הפיסיקליות והכימיות של חומצת האמינו האוניברסלית עשויות להיות שונות זו מזו. כל אחת מחומצות האמינו האוניברסליות מיוצגת על ידי קודון בקוד הגנטי. רצף הקודונים של חלבון מסוים נקבע על ידי רצף הנוקלאוטיד של הגן. גנים מועתקים ל- mRNA ואותם mRNA מפוענחים בעזרת ריבוזומים כדי לייצר חלבון ראשוני. המבנה והתכונות של חומצות אמינו אוניברסאליות מוצגות באיור 2.

איור 2: חומצות אמינו אוניברסליות

מלבד עשרים חומצות האמינו האוניברסליות, ניתן לזהות שתי חומצות אמינו נוספות כגרסאות משתנות רק באורגניזמים מסוימים. הם סלנוציסטאין ופיררוליזין. בבני אדם, תשע חומצות אמינו נחשבות כחומצות אמינו חיוניות מכיוון שהגוף אינו יכול לסנתן אותן. לכן, חומצות אמינו אלו צריכות להיכלל בתזונה. תשע חומצות אמינו חיוניות אלה הן אלאנין, אספרגין, חומצה אספרטית, ציסטאין, חומצה גלוטמית, גלוטמין, גליצין, פרולין וסרין.

חומצות אמינו אחרות מסונתזות בתוך הגוף במסלולים ביוכימיים שונים.

מהו חלבון

חלבון הוא תרכובת אורגנית גדולה וחנקנית המורכבת משרשרת חומצה אמינית אחת או שתיים. חלבון מורכב ממכלול חלופי של חומצות אמינו אוניברסאליות. מכאן שחלבון הוא פולימר. קשרי פפטיד נוצרים בין קבוצות אמינו וקבוצות חומצות קרבוקסיל של חומצות אמינו סמוכות. לפיכך, חלבונים נקראים גם פוליפפטידים. בדרך כלל, פוליפפטיד טבעי עשוי להכיל 50 - 2000 חומצות אמינו. עם זאת, חלבונים הם סוג מורכב ודינאמי ביותר של מולקולות, המורכבות מארבע רמות מבניות: מבנה ראשוני, משני, שלישוני ורבעוני. שילובים שונים של חומצות אמינו נותנים תכונות שונות לחלבונים. לבני אדם יש 20, 000 עד 25, 000 גנים המקודדים חלבון. מכאן ניתן לסנתז כ -2 מיליון סוגי חלבון שונים. עם זאת, גוף האדם מורכב מכ -50,000 חלבונים. חקר המבנה והתפקוד של אותם חלבונים נקרא פרוטאומיקה. הרמות המבניות העיקריות של חלבון מוצגות באיור 3.

איור 3: רמות מבניות של חלבון

חלבונים נכללים במזון כחלבונים מלאים או כחלבונים לא שלמים. א חלבון מלא עשוי להיות מורכב מכל חומצות האמינו החיוניות בעוד ש חלבון לא שלם אולי חסרים כמה מהם. חלבונים אלה מתפרקים לחומצות אמינו במהלך העיכול. לכן, כל תא בגוף יכול לאסוף חומצות אמינו ממחזור הדם כדי לסנתז סוגים שונים של חלבונים הדרושים להם. חלבונים משמשים מרכיב מבני של תא. הם גם מסדירים את תפקודי הגוף כהורמונים ואנזימים. הם משמשים גם כמובילים מולקולות. לדוגמה, המוגלובין הוא החלבון המוביל חמצן לכל הגוף. חלבונים מייצרים גם מולקולות של המערכת החיסונית.

קווי דמיון בין חומצת אמינו לחלבון

ההבדל בין חומצת אמינו לחלבון

הַגדָרָה

חומצת אמינו: חומצת אמינו מתייחסת למולקולה אורגנית פשוטה, המכילה גם קרבוקסיל וגם קבוצת אמינו.

חֶלְבּוֹן: חלבון מתייחס לתרכובת אורגנית גדולה וחנקנית המורכבת מרשת אחת או שתיים מחומצות אמינו.

מתאם

חומצת אמינו: חומצות אמינו הן אבני הבניין של החלבונים.

חֶלְבּוֹן: חלבון הוא מחרוזת של חומצות אמינו.

סינתזה בתוך הגוף

חומצת אמינו: ניתן לסנתז רק חלק מחומצות האמינו בתוך הגוף.

חֶלְבּוֹן: כל החלבונים הדרושים לגוף מסונתזים בתוך הגוף.

מסה מולקולרית

חומצת אמינו: לחומצות אמינו יש מסה מולקולרית קטנה.

חֶלְבּוֹן: חלבונים הם מקרומולקולות. לכן, יש להם מסת מולקולרית גבוהה יותר.

מספר

חומצת אמינו: עשרים חומצות אמינו מעורבות בסינתזה של חלבונים בכל האורגניזמים החיים.

חֶלְבּוֹן: יותר מעשרה מיליון חלבונים מיוצרים באורגניזמים ביולוגיים.

מִבְנֶה

חומצת אמינו: חומצת אמינו מורכבת מקבוצת אמינו (NH₂), קבוצת חומצה קרבוקסילית (COOH), אטום מימן (H) ושרשרת צד משתנה (R).

חֶלְבּוֹן: חלבונים מורכבים מחומצות אמינו המקושרות יחד על ידי קשרי פפטיד.

פוּנקצִיָה

חומצת אמינו: חומצות אמינו מעורבות בסינתזת החלבון.

חֶלְבּוֹן: חלבונים משמשים כמולקולה מבנית, תפקודית ורגולטורית בגוף.

כיצד בנויים החלבונים מחומצות אמינו

סיכום

חומצת אמינו וחלבון הן שתי חומצות אמינו חשובות בגוף. חומצות אמינו הן אבני הבניין של החלבונים. חלבונים הם הביו -מולקולות הנפוצות ביותר בגוף, ומשמשות כמולקולה מבנית, תפקודית ורגולטורית. ההבדל העיקרי בין חומצת אמינו לחלבון הוא הפונקציה של כל מולקולה בגוף.

התייחסות:

1. "חומצות אמינו", BioNinja, זמין כאן. 2. "כמה חלבונים קיימים בגוף האדם?" Innovateus.net, זמין כאן.

באדיבות התמונה:

1. "AminoAcidball" מאת GYassineMrabetTalk✉ התמונה הווקטורית הזו נוצרה עם Inkscape. - עבודה משלך, תחום ציבורי) באמצעות Commons Wikimedia 2. "חומצות אמינו" מאת Dancojocari - יצירה משלו תמונת גרפיקה וקטורית זו נוצרה עם Adobe Illustrator.i קוד המקור של SVG זה תקף. (CC BY-SA 3.0) באמצעות Commons Wikimedia 3. "רמות מבנה החלבון העיקרי en" מאת LadyofHats-עבודה משלו (דומיין אובלי) באמצעות Commons Wikimedia