ዲሰልፋይድ ቦንድ ምንድን ነው፡ ምስረታ፣ አይነቶች፣ ተግባራት

የዲሰልፋይድ ቦንድ በዋናነት በጎን ሰንሰለት ቅሪቶች መካከል ያለው የፕሮቲን ትስስር ወይም የተለየ ፕሮቲን ሊሆን ይችላል።

ከፔፕታይድ ቦንድ በተጨማሪ ዲሰልፋይድ ቦንድ የተለየ የኮቫልንት ቦንድ አይነት ነው፣ በፕሮቲን ሞለኪውል ውስጥ አለ። ይህ ትስስር የተፈጠረው በሰልፊሃይድሬል ወይም በቲዮል ቡድን (SH ቡድን) ኦክሳይድ ምክንያት ከሳይስቴይን (አስፈላጊ ያልሆነ አሚኖ አሲድ) ቅሪት ነው። ዲሰልፋይድ ቦንድ እንደ RSSR ተገልጿል¹ እና ኤስኤስ ቦንድ በመባልም ይታወቃል።

በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ” የዲሰልፋይድ ቦንድ ምንድን ነው “የተለያዩ የዲሰልፋይድ ቦንድ እውነታዎች እንደ ምስረታ ሂደት ፣ የዲሰልፋይድ ቦንድ ዓይነቶች እና ተግባራት በአጭሩ ተገልጸዋል።

የዲሰልፋይድ ቦንዶች እንዴት ይመሰረታሉ?

የዲሰልፋይድ ቦንድ ምስረታ ሂደት በዚህ ነጥብ ላይ ተገልጿል.

የዲሱልፋይድ ትስስር ከሁለት የሳይስቴይን ቅሪት የተፈጠሩ ሁለት የቲዮል ቡድኖች (SH ቡድን) በዚህ ቦንድ ምስረታ ውስጥ የሚሳተፉበት አንዱ የኮቫለንት ትስስር አይነት ነው። ኤስ^- ከአንዱ ሳይስቴይን የሚመጣው አኒዮን እንደ ኒውክሊዮፊል ሆኖ የሚያገለግል ሲሆን ከዲሰልፋይድ ቦንድ የሚወጣውን ሌላውን የሳይስቴይን የጎን ሰንሰለት ያጠቃል።

የዲሰልፋይድ ቦንድ ምስረታ ምላሽ ነው-

R-SH + R¹-SH + (1/2) ኦ₂  ⇌ RSSR¹ + ሸ₂O

የዲሰልፋይድ ቦንድ ምስረታ ሁለት ኤሌክትሮኖች ማስተላለፍን ያካትታል እና ይህ ሽግግር የሚከናወነው ከተቀነሰው የሰልፊሃይድሪል ቡድን (SH) የሳይስቴይን ቀሪዎች ወደ ሳይስቲን (ኤስኤስ) ኦክሳይድድ ቅርፅ ነው።

ለበለጠ መረጃ እባክዎን ይከተሉ፡- የፔፕታይድ ቦንድ vs ፎስፎዲስተር ቦንድ፡ የንፅፅር ትንተና እና እውነታዎች

የዲሰልፋይድ ማስያዣ ዓይነት

ዲሰልፋይድ ቦንድ በፕሮቲን ሦስተኛ ደረጃ መዋቅር ውስጥ የሚገኝ ኬሚካላዊ ጥምረት ነው። እንደ ፔፕታይድ ትስስር ካሉ አስፈላጊ የግንኙነት ዓይነቶች አንዱ ነው ፣ የሃይድሮጂን ትስስር በፕሮቲን ውስጥ የሚገኝ የጨው ድልድይ መስተጋብር.

ዲሰልፋይድ ቦንድ በፕሮቲን

ከፔፕታይድ ቦንድ ጋር፣ የዲሰልፋይድ ትስስር እንዲሁ በ peptides ወይም ፕሮቲኖች ውስጥ በጣም አስፈላጊ ትስስር ነው። በሶስተኛ ደረጃ ፕሮቲን መዋቅር ውስጥ ከሚያበረክቱት ከሌሎች ቦንዶች የበለጠ ጠንካራ ትስስር ነው።

ዲሰልፋይድ ቦንድ በሁሉም ዓይነት ማለት ይቻላል አለ። ከሴሉላር ፕሮቲን (በሴል መዋቅር ስርዓቶች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል). ይህ ትስስር የፕሮቲን ሁለተኛ እና ሶስተኛ ደረጃ ዋና አካል ነው (የፔፕታይድ ቦንድ የአንደኛ ደረጃ መዋቅር ግንባታ ነው)።

የዲሰልፋይድ ቦንድ አብዛኛውን ጊዜ ሁለት ክፍሎችን ያቀፈ ነው፣ አንደኛው የዋልታ ክፍል ወይም ሃይድሮፊል ክፍል እና ሌላኛው የዋልታ ክፍል ወይም ሃይድሮፎቢክ ክፍል ነው። ከእነዚህ ሁለት ክፍሎች መካከል የሃይድሮፎቢክ ክፍል ወደ ፕሮቲን ውስጠኛው ገጽ ያቀናል, የሃይድሮፊሊክ ክፍል ግን ወደ ትስስር ውጫዊ ገጽታ ይመራል. ይህ የዋልታ ወይም የሃይድሮፊል ክፍል አቅጣጫ በሁለት መካከል ያለውን ትስስር ለመፍጠር ይረዳል አሚኖ አሲድ ቀሪ.

የዲሰልፋይድ ቦንድ አማካኝ የቦንድ መበታተን ሃይል በግምት 50 kcal/mol እና የኤስኤስ ቦንድ ርዝመት ወደ 2 አንጎርም ነው። የዲሰልፋይድ ትስስር በጣም ጠንካራ እና በጣም አጭር ክልል ትስስር ነው።

ለበለጠ መረጃ እባክዎን ይከተሉ፡- 15 የኮቫለንት ማስያዣ ምሳሌዎችን ያስተባብሩ፡ ዝርዝር ግንዛቤ እና እውነታዎች

የዲሰልፋይድ ቦንድ ተግባር

ተግባር የ አወቃቀሩን በሚወስኑበት ጊዜ disulfide bond ፕሮቲን በጣም ሰፊ ነው.

የዲሰልፋይድ ቦንድ ዋና ተግባር የፕሮቲን 3D መዋቅርን ማረጋጋት እና ፊዚዮሎጂያዊ ተገቢ የሆነ የመልሶ ማቋቋም ሂደትን ማሳየት ነው። ዲሰልፋይድ ቦንድ በፕሮቲን መታጠፍ እና መረጋጋት ውስጥ አስፈላጊ አካል ነው። የሶስተኛ ደረጃ የፕሮቲን አወቃቀር በዲሰልፋይድ መስተጋብር መረጋጋትን ያገኛል።

የዲሰልፋይድ ትስስር በሕያው አካል ውስጥ ያለውን መሠረታዊ ባዮሎጂያዊ ሂደት ይቆጣጠራል። የኤሌክትሮን ሽግግር ሂደት (ሁለት ኤሌክትሮኖች ከሳይስቴይን ወደ ሳይስቲን ይተላለፋሉ) በቲሮዶክሲን ኢንዛይሞች የተፋጠነ ነው. ከፍተኛው ዳይሰልፋይድ በ intramolecular ይመሰረታል፣ በአንዳንድ ልዩ ሁኔታዎች ይህ ትስስር በሁለት የሳይስቴይን ቅሪቶች መካከል ሊፈጠር ይችላል እና በ polypeptide ምስረታ ውስጥ ብቸኛው የተፈጥሮ ኮቫለንት ትስስር ይመራል።

 በፕሮቲን ውስጥ ያለው የዲሰልፋይድ ቦንድ መሰንጠቅ የተለያዩ ባዮሎጂካል ሂደቶችን መፈራረስ እና የዲሰልፋይድ ቦንድ በትክክል አለመፈጠሩ የፕሮቲን ሞለኪውሎች ድምርን በመፍጠር የሕዋስ ሞት ስለሚያስከትል ለከባድ መታወክ ምክንያት ሊሆን ይችላል።

የበለጠ ለማወቅ እባክዎን ይመልከቱ፡- HBr Ionic ነው ወይስ Covalent: ለምን? እንዴት፣ ባህሪያት እና ዝርዝር እውነታዎች

የዲሰልፋይድ ቦንዶች በኦክሳይድ ሊሰበሩ ይችላሉ።

ዲሰልፋይድ ቦንድ በኦክሳይድ ሊሰበር ይችላል - የመቀነስ ሂደት እና ኦክሳይድን በመጨመር እና በመቀነስ ወኪል። በብዛት ጥቅም ላይ የዋለው ወኪሎችን መቀነስ ኦክሳይድን ለመከላከል የዲሰልፋይድ ትስስር ነው BME እና dithiothritol (DTT) በመባል የሚታወቀው β-mercaptoethanol.

በፕሮቲን ውስጥ ያለው የኦክሳይድ ቅነሳ ሂደት የሚከናወነው በብልቃጥ መንገድ ሲሆን በቲዮል ወደ ዳይሰልፋይድ መካከል የሚደረግ ልውውጥ ነው። የዲሰልፋይድ ቦንድ በአጠቃላይ የተፈጠረው በቲዮል ቡድን (SH) ኦክሳይድ ነው።

የዲሰልፋይድ ቦንዶች በተለያየ አይነት ኦክሲዳንት በቀላሉ ኦክሳይድ ይደረግባቸዋል እና የፍጥነት መጠኑ በጣም ከፍተኛ ነው (105-107 ሜ^-1 S^-1). በምላሽ መካከለኛ ውስጥ የሚፈጠረው መካከለኛ thiosulfinates [RSS(=O) R ነው።^.]. ይህ መሃከለኛ ተጨማሪ ኦክሳይድ (ኦክሳይድ) (ኦክሳይድ) (ኦክሳይድ) (ኦክሳይድ) (ኦክሳይድ) (ኦክሳይድ) (ኦክሳይድ) (ኦክሳይድ) (ኦክሳይድ) (ኦክሳይድ) (ኦክሳይድ) (ኦክሳይድ) (ኦክሳይድ) (ኦክሳይድ) (ኦክሳይድ) (ኦክሲዴሽኑ) (ኦክሲዴሽን) (ኦክሲዴሽን) (ኦክሲዴሽን) (ኦክሲዴሽን) (ኦክሲዴሽን) (ኦክሲዴሽን) (ኦክሲዴሽን) (ኦክሲዴሽን) (ኦክሲዴሽን) መጨረሻ (ኦክሲዴሽን) መጨረሻ ሊይ, የዲሱሊፌድ ትስስር መቆራረጥ ይከሰታል.

የዲሰልፋይድ ቦንድ በሙቀት ሊሰበር ይችላል።

የሙቀት ኃይልን በመተግበር ዲሰልፋይድ ቦንድ ሊሰበር አይችልም። ሙቀት በዋናነት ፕሮቲኑን ይፈልቃል (ፕሮቲኖች ከታጠፈ መዋቅር ይገለጣሉ)።

የዲሰልፋይድ ቦንድ መስበር በመሠረቱ የማይቀለበስ ሂደት ነው። የዲሰልፋይድ ቦንድ መስበር በሚቀልጥበት የሙቀት መጠን (በዚህ ውስጥ የፕሮቲን ዲናቸር) የፕሮቲን ጥርስ መሟጠጥን ያስከትላል። ይህ የሚከናወነው በ disulfide-thiol ልውውጥ ምላሽ ነው።

በ MTS (methanethiosulphonate) ውስጥ የሚፈጠረው ሙቀት  ልውውጥ ምላሽ ከዲሰልፋይድ እስከ ቲዮል ድረስ ተዘግቷል እና የፕሮቲን ሙቀትን የመቋቋም ኃይል ይሻሻላል.

የሙቀት ኃይል የሃይድሮጂን ትስስር እና በፕሮቲን ውስጥ ያለውን የፖላር ሃይድሮፎቢክ ግንኙነቶችን ያበላሻል። ሙቀትን መቀባቱ የውስጣዊውን ኃይል እና በሞለኪውሎች ውስጥ ያለውን የእንቅስቃሴ ኃይል ይጨምራል. ስለዚህ ሞለኪውሎች በፍጥነት መንቀጥቀጥ ይጀምራሉ እና በሞለኪውል ቡድን ውስጥ የሚገኙት ደካማ ቦንዶች ይሰበራሉ.

ዲሰልፋይድ ቦንድ የተፈጠረው በሃይድሮፎቢክ እና በሃይድሮፊሊክ መስተጋብር ነው። ሙቀትን በመምጠጥ የሃይድሮጂን ትስስር እና የሃይድሮፎቢክ ግንኙነቶች ይስተጓጎላሉ እና በውጤቱም የሃይድሮጂን ትስስር መሰባበር ይከሰታል።

የሃይድሮጂን ቦንድ ቦንድ የመከፋፈል ሃይል በግምት ከ12-30 ኪሎጁል/ሞል ነው እና ለዲሰልፋይድ ቦንድ 251 ኪጄ/ሞል ነው። ስለዚህ የዲሰልፋይድ ቦንድ መቆራረጥ የተለመደው የሙቀት ኃይልን በመተግበር አይከሰትም.

ግሎቡላር ፕሮቲኖች በመሠረቱ በተጣጠፉ እና ባልተከፈቱ ግዛቶች መካከል ባለው ሚዛናዊ ሁኔታ ውስጥ ይገኛሉ። በተለመደው ሁኔታ የታጠፈ ሁኔታ በአብዛኛው ተመራጭ ነው. የሙቀት ኃይልን መተግበር ከመቅለጥ ሙቀት ጋር እኩል ነው (ቲ_m), ፕሮቲኑ መገለጥ ጀምሯል, ይህም የፕሮቲን ዲንቴሽን እየተከሰተ ነው.

ለበለጠ መረጃ እባክዎን የሚከተለውን ይሂዱ። Peptide Bond vs Disulfide Bond፡ የንፅፅር ትንተና እና እውነታዎች

የዲሰልፋይድ ቦንድ በውሃ ሊሰበር ይችላል።

በጣም በትክክል የዲሰልፋይድ ትስስር በውሃ ሊሰበር እንደማይችል መተንበይ ይቻላል.

የዲሱልፋይድ ቦንዶች በጣም ጠንካራ የሆነ የኬሚካል መገጣጠሚያ ቦንድ ናቸው እና የማስያዣ መበታተን ሃይሉ ከሌሎች ተመሳሳይ የኮቫለንት ቦንዶች ጋር ሲወዳደር በጣም ከፍተኛ ነው። ለሶስተኛ ደረጃ የፕሮቲን መዋቅር መረጋጋት ይሰጣል. ውሃን በመጨመር የዲሰልፋይድ ትስስርን ማፍረስ አይቻልም.

ማንኛውም የአልካላይን የውሃ መፍትሄ ከዲሰልፋይድ ቦንድ ጋር በሚደረግ ምላሽ ውስጥ የሚሳተፍ ከሆነ ፣ የሃይድሮክሳይድ ions (ኦ.ኤች^-) የዲሰልፋይድ ትስስርን ያጠቃል እና ከሁለቱ የሰልፈር አተሞች ዳይሰልፋይድ ቦንድ ከተፈጠረው የሰልፈር አቶም አንዱ ጋር አዲስ ትስስር ይፈጥራል። በዚህ ምክንያት የዲሰልፋይድ ቦንድ ይቋረጣል.

ከላይ ያለው ምላሽ በመባል ይታወቃል የአልካላይን ሃይድሮሊሲስ የዲሰልፋይድ ትስስር.

በተደጋጋሚ የሚጠየቁ ጥያቄዎች (ተየጥ)

ስለ ዲሰልፋይድ ትስስር አንዳንድ ተደጋጋሚ ጥያቄዎች ከዚህ በታች ተመልሰዋል።

የዲሰልፋይድ ቦንድ ምስረታ እንዴት መከላከል ይቻላል?

መልስ፡ የናሙናው pH ዝቅተኛ መሆን አለበት (በላይ ወይም ከ pH 3-4 በታች)። በዝቅተኛ ፒኤች የቲዮል ቡድኖች (SH) ፕሮቶኖች ናቸው እና በቦንድ ምስረታ ምላሽ ውስጥ መሳተፍ አይችሉም።

የዲሰልፋይድ ቦንዶች የፕሮቲን መረጋጋት ላይ ምን ተጽዕኖ ያሳድራሉ?

መልስ፡- የዲስልፋይድ ቦንዶች በፕሮቲን ሞለኪውል ውስጥ ያለውን ኢንትሮፒን በተዳከመበት ሁኔታ ይቀንሳል።

የዲሰልፋይድ ቦንዶች በድንገት ይፈጠራሉ?

መልስ፡- አዎ፣ የዲሰልፋይድ ቦንዶች በሞለኪውላዊ ኦክስጅን በድንገት ሂደት ሊፈጠሩ ይችላሉ።