栄養その1:タンパク質-アミノ酸

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2016年(H28年度 春学期 生命科学 I、月3限、月4限)
第6回
教科書
第2章
生物のしくみ:タンパク質
(pp37-50)
2-2
生物を構成する物質 (命の形を作るタンパク質) 32
2-3
生命物質
2-4
情報分子としての核酸:
(命を維持するタンパク質) 37
50
遺伝子情報はタンパク質の形を決める
2-5
代謝:物質合成とエネルギー生成 (酵素とは)
81
2-6
核の全能性とは何か、iPS細胞とは何か
87
触媒
触媒とは、化学反応を促進し、自分は変化しないもの。
自動車の排気ガス浄化などに利用される白金などが有名。表面に化合物
(NOx)を吸着して分解を促す。表面に物質をくっつける。
細胞内には大量の触媒が在り細胞内化学反応を動かしている。細胞内化
学反応こそが『生命』である。
この化学反応を動かすものがタンパク質であり、死は化学反応の停止。
タンパク質は、『タンパク質製造システム』のおかげでありとあらゆる
種類の『触媒タンパク』が作られていて、直径10nmほどの細胞内に、
およそ10万種以上のタンパク質が充満してる。
今回のテーマは、この『たんぱく質の謎』をさぐり、その『構造と働く
仕組み』を科学する。
グルタミン酸
などを含む
アミノ酸
アミノ酸を繋げて
タンパク質を作る
NH2
酵素=タンパク
グルタミン酸
トランスフェラーゼ
酵素
B
A
グルタミン酸
C
2-オキソグルタル酸
酵素
考える=
化学物質
神経伝達
不要になると分解
酵素
考える
アミノ酸
タンパク質を構成するアミノ酸は20種類
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全ての生物に共通に使われているアミノ酸は20種。
20種以外にもアミノ酸はある。
細菌や植物は全てのアミノ酸を自分で作る(生合成)
動物では★印のアミノ酸を作れない(必須アミノ酸)
=
★
酵素
(タンパク質)
=
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グルコースを分
解したり(炭素数
削減)アミノ基を
付けたり、酢酸
を 付 け た り
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2個のアミノ酸が脱水縮合でつながりC-N結合ができる(ペプチド結合)
R
外れて
H2O
が出来る
図2-7
R
アミノ酸のR部分のプラスとマイナスが引き合う
ことにより、アミノ酸のヒモが縮んで塊になる
+
-
酵素と化学反応
化学物質は分解して
酵素から外れる
化学物質
化学物質が酵素にき
ちんとはまり込む
酵素
(タンパク質)
異なる形をした化学物
質は酵素にはまらない
別の酵素が分解する。
化学反応の数(物質の数)だけ
酵素の種類はある。
細胞中には5000種類ほどの酵素
アミノ酸が多数並ぶと出来る立体構造
(シート構造と螺旋構造により巨大立体分子ができる)
アミノ酸が螺旋
状にならぶ場合
タンパク質の3次元構造
アミノ酸がシート
状にならぶ場合
タンパク質の立体構造は、加熱によって破壊される。
透明でやわらかい卵の白身を加熱すると白く固くなる。
これは、タンパク質の形が変わったことを意味する。
これをタンパク質の変性という。
アミノ酸の並び順が違ってる人がたまに居る
正常赤血球
鎌形赤血球
マラリア多発地域に多い『鎌形赤血球症』では赤血球の形が異常に
なり酸素保持量が減少して貧血になる。
その原因はアミノ酸の並び方が変わったこと。
→ たった一つのアミノ酸の変化が赤血球の形を変えた。
タンパク質の形を決めているのはアミノ酸の順序です。
では、このアミノ酸の並び順を決めてるのは何でしょう?