תרגול 1

Question 1

צווי טריון

Answer 1

כאשר יש 2 מטענים על המולקולה

בדרך כלל מסיסה במים

Question 2

מתי מתקבלת פעילות אופטית?

Answer 2

כאשר יש 4 קבוצות שונות על גבי המולקולה

פחמן כיראלי

Question 3

מי החומצה האמינית ללא פעילות אופטית?

Answer 3

גליצין !
חומצות אמינו בודדות בעלות איזומרים אופטיים D וL
בחלבונים- L בלבד

Question 4

מה מבדיל בין חומצות האמינו השונות?

Answer 4

השייר

Question 5

חומצות אמינו ארומטיות נפחיות יופיעו הרבה בחלבון מאוורר או צפוף?

Answer 5

מאוורר- הרבה ארומטיות

צפוף- פחות קבוצות נפחיות

Question 6

האם טירוזין הידרופילית ?

Answer 6

כן
טבעת בנזן- לא קוטבית
טירוזין = בנזן+ OH
קבוצת הידרוקסיל יוצרת קשרי מימן עם המים ותורמת להידרופיליות

Question 7

מדד הידרופתיות

Answer 7

השינוי באנרגיה החופשית בח”א שעוברת מסביבה הידרופובית להידרופילית.

כאשר DELTA-G שלילי- תהליך ספונטני - ח”א הידרופילית (יציבה יותר בסביבה הידרופילית ולכן משתחרתת אנרגיה חופשית)
דלתא G חיובי- תהליך לא ספונטני- ח”א הידרופובית

Question 8

aliphatic

Answer 8

קב פחמימנית לא מסועפת

Question 9

M משקל ח”א

Answer 9

משקל ח”א ממוצעת הוא 110

Question 10

ח”א חיוניות

Answer 10

ח”א שחייבים לקבל מהמזון

Question 11

ח”א לא חיוניות

Answer 11

התא יודע לייצר אותן לבד

Question 12

ח”א חצי חיוניות

Answer 12

בעיקר בילדים
ציסטאין,ארגינין, טירוזין והיסטדין (צאט”ה) הן חומצות אמינו חצי חיוניות בעיקר בילדים, משום שהמסלולים המטבוליים שלהם אינם מפותחים באופן מלא.

Question 13

נקודה איזואלקטרית (IP)

Answer 13

הPH בו סך המטען על פני החומצה האמינית שווה לאפס.

הנקודה האיזואלקטרית מחושבת כממוצע בין שני ערכי הPK ביניהם המטען מתאפס.

Question 14

שינוי מטען ח”א בשינוי PH

Answer 14

ל15 חומצות אמינו יש 2 אתרים בהם יכול להשתנות המטען

5 ח”א הן בעלות שייר טעון ולכן יש להן 3 אתרים בהם המטען יכול להשתנות

Question 15

נקודת חצי טיטרציה

Answer 15

PH=PKA

Question 16

חומצות אמינו עם שייר שלילי נחשבות

Answer 16

חומציות יותר..

Question 17

איזו חומצה אמינית יוצרת קשר דיסולפידי?

Answer 17

ציסטאין עם שייר SH

Question 18

איזו חומצה אמינית משנה מטען בPH פיזיולוגי ?

Answer 18

היסטדין

Question 19

בPH קרוב ל0 , כל החומצות האמיניות יהיו..

Answer 19

חיוביות

הפרוטון לא עוזב את COOH

Question 20

בPH קרוב ל14 , כל החומצות האמיניות יהיו..

Answer 20

שליליות

Question 21

מהו תחום הבופר?

Answer 21

pk+- 0.5

בכל תחום הבופר כולל בקצוות- חצי מהפרוטונים עזבו

Question 22

איזה שיירים יכולים למסור פרוטון?

Answer 22

חומצות אמינו שליליות וחיוביות ו..
ציסטאין SH הופך לS-
טירוזין - OH הופך לO-

Question 23

מהו קשר פפטידי ? כיצד נוצר כיצד מפורק ?

Answer 23

קשר אמידי המחבר 2 חומצות אמינו זו לזו. הקשר נוצר בתגובת דחיסה תוך יציאת מולקולת מים.
בתגובת הידרוליזה (כניסת מולקולת מים) הקשר הפפטידי מנותק ונוצרות חומצות אמינו בודדות.

הקשר הפפטידי הוא בעל אופי של קשר כפול חלקי / מישורי- מקובע למצב טרנס ואין סיבוב חופשי הודות לרזוננס שמייצב אותו. כך שומר החלבון על מבנהו המרחבי.
הגבלה על הסיבוב מתקיימת גם בנוכחות קבוצות R נפחיות.

Question 24

חלבון ללא 5 חומצות האמינו הטעונות ככל הנראה יהיה הידרופובי

Answer 24

הקוטביות וק. המימו תורמים גם הם לקוטביות אך במידה מועטה לעומת המטענים שעל השיירים.

Question 25

מבנה ראשוני של חלבון

Answer 25

שרשרת חומצות אמינו מסודרות

מיוצב על ידי הקשר הפפטידי (קשר קוולנטי חזק)

Question 26

מבנה שניוני

Answer 26

מבנה סיבי - לדוגמה סלילי אלפא (חלבוני השיער)

לנעמי יש סליל אלפא בשיער

Question 27

מבנה שלישוני

Answer 27

חלבונים גלובולריים - כמה מבנים שניוניים יחד.

לדוג’ מיוגלובין- 8 קטעי סלילי אלפא

Question 28

?מה מייצב מבנה שלישוני

Answer 28

ק. מימן, קשרי ו.ד.ו (הידרופוביים), קשר יוני , קשרים דיסולפידיים (קוולנטיים).

השיירים אחראיים על הקשרים במבנה השלישוני.

Question 29

מבנה רביעוני

Answer 29

כמה מבנים שלישוניים שמחוברים זה לזה .
המבנה הרביעוני מאפשר גמישות, מאפשר ביצוע 2 תפקידים מנוגדים לאותו חלבון.
לדוג’ המוגלובין : גם קשור וגם משחרר חמצן.

Question 30

סליל אלפא

Answer 30

מבנה שניוני
קשרי מימן בין מימן של חומצה אמינית אחת (בצד האמיני) לחמצן של חומצה אמינית אחרת (בצד הקרבוקסילי)
3.6 חומצות אמינו בכל סיבוב
קבוצות R פונות כלפי חוץ.
החלל שנוצר בתוך הסליל דחוס במרכז ומונע כניסת מולקולות מים, שהיו מתחרות בקשרי המימן המייצבים את המבנה הסלילי.

הפרשי הגובה בסליל בין חומצות אמינו סמוכות הוא 0.15 ננומטר והן מסובבות ב100 מעלות אחת ביחס לשנייה.

Question 31

מהי הצורה הנפןצה ביותר לסליל אלפא?

Answer 31

קשר 1:4

Question 32

איזו חומצה אמינית שוברת קשרי אלפא ?

Answer 32

פרולין בשל:

1. היות החנקן האמיני חלק מהטבעת וחוסר במימן לייצוב קשרי המימן של ההליקס.
2. המצאות חלק מהקשרים הפפטידיים בקונפיגורציית ציס.

Question 33

מהם מפריע ליצירת סליל אלפא בPH=7 או ליציבותו?

Answer 33

חומצות אמינו טעונות- דחייה ומשיכה שיפריעו להליקס

חומצןת אמינו ארומטיות נפחיות

Question 34

אנודה

Answer 34

מושכת אליה אניונים (טעונים שלילית) ולכן חיובית

Question 35

קתודה

Answer 35

מושכת אליה קטיונים (טעונים חיובית) ולכן שלילית

Question 36

משטחי בטא

Answer 36

מבנה שניוני- מיוצב על ידי ק. מימן
המישור הפפטידי מסתדר בזיגזג.

כל מה שפוגע באלפא הליקס פוגע גם במשטחי בטא אך בעוצמה נמוכה יותר.
יש שני סוגים של משטחי בטא:
1. פרללי- מקביל- זוית שמרחיקה את החמצן והמימן ולכן הקשר המימני פחות חזק.
2. אנטי פרללי- שאינו מקביל- אורך קשר קצר ולכן הקשר המימני חזק ויציב יותר.

Question 37

חלבון פעיל יהיה

Answer 37

במבנה שלישוני ומעלה

Question 38

למה גורמת דנטורציה של חלבון?

Answer 38

לפגיעה בפעילות החלבון באופן חלקי או מלא וכן לירידה במסיסות החלבון.

יש ירידה במסיסות בגלל חשיפת האזורים ההידרופוביים לסביבה המימית (לפני הדנטורציה הם היו מופנים כלפי פנים). האזורים ההידרופוביים נצמדים זה לזה ושוקעים.

Question 39

טופולוגיה

Answer 39

פירוק המבנה לתת מבנה שלישוני (מצב ביניים בין מבנה שניוני לשלישוני ). יכול ללמד על תפקוד החלבון

Question 40

יצירת מבנה שלישוני

Answer 40

יצירת מבנה שלישוני גורמת לירידה קטנה בלבד באנרגיה של החלבון. מבנה מסודרת יותר= האנטרופיה יורדת, אך נוצרות יותר אינטרקציות בין ח”א.

המבנה השלישוני נבנה כך שקודם נוצרים ק. מימן וו.ד.ו ורק בסוף נוצר הקשר הקוולנטי S-S

Question 41

מה גורם לדנטורציה ?

Answer 41

1. העלאת טמפ’-פירוק ק. מימן, מבנה שניוני ומעלה יפגע
2. שינוי PH- שינוי במטען החלבון- פגיעה במבנה שניוני ומעלה
3. ממסים אורגניים - שתנן =(אוריאה) וכוהל: משפיעים על אינטרקציות הידרופוביות. מבנה שניוני (אלפא הליקס) ומעלה יפגע.
4. דטרגנטים - חומרים בעלי קצה הידרופובי וקצה הידרופילי (ולכן מחלישים אינטרציות הידרופוביות ואינטרציות הידרופיליות) כמו מתחלבים. פגיעה במבנה שניוני ומעלה.
5. מרקפתואתנול - חומר שמחזר קשרי S-S ומפרק אותם. פוגע במבנה השלישוני ומעלה.

Question 42

מהי רנטורציה?

Answer 42

תהליך הפוך מדנטורציה, בו מבנה החלבון מתקפל בחזרה למבנה הנרטיבי (הטיבעי ) שלו.
בדרך כלל, דנטורציה מתאפשרת בתנאי מעבדה מיוחדים או אם החלבון לא עבר דנטורציה מלאה.

Question 43

מהו חלבון סוכך (צ’פרון)?

Answer 43

חלבון שמסייע למגוון רחב של חלבונים אחרים להתקפל למבנה מרחבי תקין (שניוני ושלישוני), תוך כדי ובסיום תהליך התרגום.

Question 44

הדנטורציה והרנטורציה הם תהליכים קואופרטיביים

Answer 44

ככל שניתקים הקשרים כך קל יותר להמשיך לנתק והתהליך מתגבר.

Question 45

מה ניתן להעריך על פי ידיעת רצף חומצות האמינו?

Answer 45

1. מטען החלבון וPI
2. להעריך מבנה שניוני
3. חיזוי 2 תכונות חלבון: משקל מולקולרי ומיקום החלבון בתא (חלבון ממברנלי יהיה הידרופובי יותר וכו).

Question 46

מה ניתן לעשות באמצעות השוואה בין רצפי חלבונים?

Answer 46

1. זיהוי אתרים חיוניים לפעילות החלבון

2. זיהוי פגם במחלות תורשתיות

Question 47

ריצוף חלבונים בשיטת אדמן

Answer 47

שלב 1: פירוק חלבון לח”א בודדות בסביבה חומצית (HCL או HOLC) וטמפ’ גבוהה. הפרדה במחליף יוניPHם: ניתן לדעת מה סוגי ח”א וכמה מהן יש.

שלב 2: נצמיד לחלבון הארוך את החומר FDNB בקצה האמיני ונפרק בסביבה חומצית. כך נוכל לדעת מי החומצה האמיני שהייתה בקצה האמיני של החלבון.

שלב 3: לוקחים את החלבון ומפרקים אותו למס’ מקטעים (בערך 20 ח”א בכל מקטע). נבצע פעולת פירוק שמפרקת קשר פפטידי ספציפי של ח”א שמחוברת לחומר Phenyl isothio-cyanate - פירוק בתנאים של חומצה חלשה. נבצע את הפעולה במשך 19-20 פעמים ונזהה את החומצה האמינית אחת אחת לפי אורך גל מסוים.

Question 48

מהם שלבי הפרדת החלבונים?

Answer 48

1. קביעת ריכוז החלבון בתמיסה
2. הפרדת חלבונים מחומרים מסיסים אחרים (כמו סוכרים ומלחים)- הפרדה על בסיס גודל: שיטת הדיאליזה.
3. הפרדה בין קבוצות של חלבונים על פי: גודל, מטען, הבדלי מסיסות וקישור ספציפי.

Question 49

קביעת ריכוז החלבון בתמיסה : בליעת UV

Answer 49

אורך גל 205 ננומטר- באורך גל זה נבלע הקשר הפפטידי
אורך גל 280 ננומטר- באורך גל זה נבלעות טבעות ארומטיות

בליעה גדולה יותר- ריכוז גדול יותר
יתרונות השיטה:
*הבדיקה מהירה ונוחה , אינה מצריכה הכנת עקום כיול ואינה הורסת את החלבון.
חסרונות:
לכל חלבון קבוע בליעה שונה, ולכן מתאים לבדיקת כמות חלבון נקי ולא תערובת חלבונים. כמו כן, אסור שבתמיסה יהיו אלמנטים קולטי קרינה אחרים כמו חומצות גרעין.

Question 50

קביעת ריכוז החלבון בתמיסה- ראקציית ברדפורד

Answer 50

מתבססת על הגבת החלבון עם צבען בשם קומסי בלו. לקומסי בלו קבוצות סולפניות (SO-3) והן מגיבות עם שיירים טעונים חיובית בחלבון (ליזין, היסטדין וארגנין). הראקציה מלווה בשינוי צבע מחום לכחול, שעוצמתו נמדדת באורך גל שך 595 ננומטר.

Question 51

דיאליזה

Answer 51

שיטה להפרדה בין מקרומולקולות (כמו חלבונים) למיקרומולקולות (כמו מלחים). שקית הדיאליזה מורכבת ממברנה חצי חדירה (נקבים קטנים המונעים יציאת חלבונים מהשקית ומנגד מאפשרים יציאת מולקולות קטנות בקלות.
יש להחליף תמיסה חיצונית, לשמור על מפל ריכוזים גבוה ולהגביר את קצב הדיפוזיה התלוי בהפרש הריכוזים.

נפח מים גדול= מפל ריכוזים גדול

Question 52

salting in/out

Answer 52

שיטה שמאפשרת לשלוט במסיסיות החלבון כתלות בהוספת מלח

Question 53

salting in

Answer 53

הוספה של מעט מלח (אמוניום סולפאט) בנקודה האיזואלקטרית תגרום להגברת מסיסות החלבון. בPI יש משיכה בין מולקולות החלבון. המלח נצמד למטענים על גבי החלבון, מקטין את האינטרקציה בין מולקולות החלבון והמסיסות גדלה.

Question 54

salting out

השקעת חלבונים באמוניום סולפאט

Answer 54

הוספת הרבה מלח (אמוניום סולפאט) בPH השונה מהIP של החלבון תגרום לשקיעת החלבון ולהפרדתו מהתמיסה. יש תחרות בין המלח לחלבון עם מולקולות המים (מלח מסיס יותר מהחלבון ולכן החלבון ישקע).

Question 55

ניתן להפריד בין חלבונים על פי:

Answer 55

גודל
מטען
זיקת החלבון לסובסטרט

Question 56

כרומטוגרפיית עמוד (קולונה)

Answer 56

הפרדה על פי גודל/ מטען/זיקה.
פאזה נייחת (צמודה לקולונה)- מוצק עליו מריצים את הדוגמה
פאזה נעה- הממס בו מצויה הדוגמה.

חלק מהחלבונים עוברים מהר, חלק לאט וכך מפרידים.

Question 57

הפרדה על פי גודל- מסננת מולקולרית

Answer 57

קולנה המכילה פאזה קבועה המורכבת מגרגירי פולימר (חרוזים) המכיל נקבוביות.
החלבונים הגדולים יוצאים ראשונים.
חלבונים קטנים- נכנסים דרך החריצים ולכן הדרך שלהם ארוכה יותר.

Question 58

הפרדה על פי מטען- מחליפי יונים

Answer 58

מה שלא נקשר לפאזה הנייחת, יוצא מהקולונה
מחליף אניונים- קושר אניונים
מחליף קטיונים- קושר קטיונים

Question 59

איך משחררים חלבונים שנקשרו למחליף יונים?

Answer 59

1. הוספת מלח

2. שטיפה שתמיסה עם PH שונה- מה שישנה את המטען על החלבון ויגרום לחלבון לצאת.

Question 60

הפרדה בין חלבונים שונים עפי זיקה - אפיניות

Answer 60

תנערובת חלבונים מוטענת על עמודה , הבנויה שרף, אליו קשורות בקשר קוולנטי מולקולות ליגנד, האופייני לחלבון המסוים אותו רוצים להפריד מתוך התערובת.

כיצד נשחרר את החלבון מהעמודה ? נשפוך נוזל של ליגנד חופשי והחלבון יקשר לליגנד החופשי במקום לליגנד על השרף ויזרום החוצה.
הפרדה זו ספציפית יותר מהפרדת מטען.

Question 61

אלקטרופורזה בג’ל נטיבי

Answer 61

נטיבי= שומר על מבנה החלבון
שיטה להפרדת חלבונים בג’ל מצולב (פוליאקרילאמיד). הפרדה גם לפי גודל וגם לפי מטען. הג’ל חייב להיות אינרטי (שהחומר/החלבון לא יקשר לגל).

מטינים תערובת חלבונים לבארית ומפעילים שדה חשמלי חיובי כלפי מטה (רק חלבונים שליליים ינועו).
לרוב, אם נרצה הפרדה מדויקת- לא נשתמש בשיטה הזו.
ככל שהג’ל יהיה צפוף יותר, לחלבונים קשה יותר לנוע בתוכו.

Question 62

אלקטרופורזה מסוג SDS PAGE

NON NATIVE

Answer 62

ההפרדה היא של חלבון שעבר דנטורציה ע”י חימום ודטרגנט SDS( שפותח את החלבון עד למבנה השניוני ועוטף אותו במטען שלילי).
הפרדה על פי גודל
SDS עם המטען השלילי נספח לחלבון ביחס למס’ ח”א בערך של 1:1.

Question 63

מיקוד איזואלקטרי

Answer 63

שיטה המבוססת על אלקטרופורזה של חלבונים למציאת הנקודה האיזואלקטרית.
גרדיאנט= סביבה בה הPH משתנה (0-14)
ג’ל נטיבי עם גרדיאנט
כל חלבון עוצר בPI שלו

Question 64

אלקטרופורזה דו מימדית

Answer 64

שיטה להפרדת חלבונים בשני מימדים ועל פי 2 תכונות: המסה והנקודה האיזואלקטרית.
קודם עושים מיקוד איזואלקטרי עם גל נטיבי.
אחר כך נטבלת הרצועה בSDS ומונחת על גל פוליאקרילאמיד עם SDS . מטען חשמלי מופעל וכעת החלבונים מופרדים לפי המסה.