Keratin (hebrew)
|
קרטין קרטין
מערכת הכסות בגופם של יצורים חיים מורכבת מהעור, השיער והציפורניים. המערכת כוללת תאים מתים, מינרלים וחלבונים ותפקידה העיקרי לספק לנו הגנה מהסביבה.
(מקור יוטיוב*)
קרטינים הם חלבונים מרכזיים במערכת זו.
הקרטינים הם קבוצה של חלבונים סיביים בלתי מסיסים ובלתי ניתנים לעיכול, המיוצרים על ידי תאים שנקראים קרנוציטים.
ישנם שני סוגי קרטין:
· קרטין α מרכיב את השיער, צמר, קרניים, ציפורניים ופרסות של יונקים .
· קרטין β - קשה יותר מקרטין α ומרכיב את הקשקשים והציפורניים של זוחלים, שריוני צבים, וכן את הנוצות והמקור אצל עופות.
מבנה הקרטין:
כל חלבון מתאפיין בארבע רמות מבניות]:
מבנה ראשוני (רצף ), מבנה שניוני (סלילי אלפא ומשטחי בטא), מבנה שלישוני ומבנה רביעוני. מבנים אלו הם שקובעים את תכונות החלבון.
הקרטינים מאופיינים במבנה ראשוני עשיר בחומצות אמינו קטנות כגליצין ואלאנין
ובמבנה שניוני של ראש וזנב שביניהם מספר סלילי אלפא,
כמתואר בתמונה:
אזורי הראש והזנב שונים בין הקרטינים השונים אך האזור המרכזי של מספר הליקסים שמור בין קרטינים שונים ואורגניזמים שונים.
סיבי קרטין מורכבים מהטרודימרים כלומר, חיבור של שני קרטינים שונים היוצרים ביחד סליל. במודל התלת מימדי בערך זה מתוארים מקטעים מתוך החלבונים השלמים קרטין 14 וקרטין 5. בתרשים מתואר מיקום המקטע מקרטין 14 בתוך החלבון השלם)
סיבי קרטין מוחזקים באמצעות
שלושה סוגי קשרים כימיים
1. קשרי מימן - הקרטין מכיל בעיקר חומצות אמינו קטנות: גליצין ואלאנין, כיוון שהקבוצות הצדדיות של
חומצות אמינו אלו קטנות אין הפרעה מרחבית ליצירת קשרי מימן בין קבוצה קרבוקסילית לקבוצה אמינית
בשרשראות פפטידיות סמוכות. כתוצאה נוצר מבנה צפוף וקשיח והשרשראות המולקולריות נוטות להיכרך זו סביב זו וליצור סיבים. מבנה צפוף זה הופך את החלבון לבלתי ניתן לעיכול משום שהקשרים אינם חשופים לאנזימים במערכת העיכול.
קשרי מימן עלולים להיפגע עקב ספיחת מים של הקרטין ובנוסף הם מסוגלים להישבר במקרים של מגע עם תמיסות מרוכזות של מלחים מסוימים.
2. קשרי מלח -נוצרים בעיקר בסביבה חומצית חלשה, כאשר בסביבה חומצית חזקה או בסיסית קשרי המלח נעלמים והקרטין נחלש.
3. קשרים גופרתיים (דיסולפידים)- קשרים קוולנטים בין אטומי גופרית של שני ציסטאינים.
דף עבודה לתלמיד
דף עבודה למורה