En kjent filosof sa en gang: "Livet er en form for eksistens av proteinlegemer." Og han hadde helt rett, for det er dette organiske stoffet som er grunnlaget for de fleste organismer. Kvartær strukturprotein har den mest komplekse strukturen og unike egenskaper. Vår artikkel vil bli viet til ham. Vi vil også vurdere strukturen til proteinmolekyler.
Hva er organisk materiale
En stor gruppe organiske stoffer er forent av én felles eiendom. De består av flere kjemiske elementer. De kalles økologiske. Disse er hydrogen, oksygen, karbon og nitrogen. De danner organiske stoffer.
Et annet fellestrekk er at de alle er biopolymerer. Dette er store makromolekyler. De består av et stort antall repeterende enheter k alt monomerer. For karbohydrater er dette monosakkarider, for lipider, glyserol og fettsyrer. Men DNA og RNA består av nukleotider.
Kjemikalierstrukturen til proteiner
Proteinmonomerer er aminosyrer, som hver har sin egen kjemiske struktur. Denne monomeren er basert på et karbonatom, den danner fire bindinger. Den første av dem - med et hydrogenatom. Og henholdsvis den andre og den tredje er dannet med en amino- og karboksgruppe. De bestemmer ikke bare strukturen til biopolymermolekyler, men også deres egenskaper. Den siste gruppen i et aminosyremolekyl kalles et radikal. Dette er akkurat den gruppen av atomer der alle monomerer skiller seg fra hverandre, noe som forårsaker et stort utvalg av proteiner og levende vesener.
Struktur av et proteinmolekyl
En av egenskapene til disse organiske stoffene er at de kan eksistere på ulike organisasjonsnivåer. Dette er den primære, sekundære, tertiære, kvaternære strukturen til proteinet. Hver av dem har visse egenskaper og kvaliteter.
Primærstruktur
Denne proteinstrukturen er den enkleste i strukturen. Det er en kjede av aminosyrer knyttet sammen med peptidbindinger. De dannes mellom amino- og karboksygruppene til nabomolekylene.
Sekundær struktur
Når en kjede av aminosyrer kveiles sammen til en helix, dannes den sekundære strukturen til et protein. Bindingen i et slikt molekyl kalles hydrogen, og dets atomer danner de samme grunnstoffene i de funksjonelle gruppene til aminosyrer. Sammenlignet med peptider har de mye mindre styrke, men er i stand til å holde denne strukturen.
Tertiærstruktur
Men den neste strukturen er en ball som en spiral av aminosyrer er vridd inn i. Det kalles også en kule. Det eksisterer på grunn av bindingene som oppstår mellom restene av bare en viss aminosyre - cystein. De kalles disulfider. Denne strukturen er også støttet av hydrofobe og elektrostatiske bindinger. Førstnevnte er et resultat av tiltrekning mellom aminosyrer i vannmiljøet. Under slike forhold "kleber de deres hydrofobe rester seg sammen" og danner en kule. I tillegg har aminosyreradikaler motsatte ladninger som tiltrekker hverandre. Dette resulterer i ytterligere elektrostatiske bindinger.
Protein med kvartær struktur
Den kvartære strukturen til et protein er den mest komplekse. Dette er resultatet av sammenslåingen av flere kuler. De kan variere både i kjemisk sammensetning og i romlig organisering. Hvis et protein med en kvartær struktur kun dannes fra aminosyrerester, er det enkelt. Slike biopolymerer kalles også proteiner. Men hvis ikke-proteinkomponenter er festet til disse molekylene, vises proteiner. Oftest er dette en kombinasjon av aminosyrer med karbohydrater, nuklein- og fosforsyrerester, lipider, individuelle jern- og kobberatomer. I naturen er komplekser av proteiner med naturlige fargestoffer - pigmenter også kjent. Denne strukturen til proteinmolekyler er mer kompleks.
Den romlige formen av den kvartære strukturen til et protein erdefinere dens egenskaper. Forskere har funnet ut at filamentøse eller fibrillære biopolymerer ikke løses opp i vann. De utfører viktige funksjoner for levende organismer. Dermed gir muskelproteinene aktin og myosin bevegelse, og keratin er grunnlaget for menneske- og dyrehår. Sfæriske eller kuleformede proteiner av den kvartære strukturen er svært løselige i vann. Deres rolle i naturen er annerledes. Slike stoffer er i stand til å transportere gasser som blodhemoglobin, bryte ned mat som pepsin, eller utføre en beskyttende funksjon som antistoffer.
Proteinegenskaper
Et kvartært protein, spesielt et kuleformet, kan endre strukturen. Denne prosessen skjer under påvirkning av ulike faktorer. Dette er oftest høye temperaturer, konsentrerte syrer eller tungmetaller.
Hvis et proteinmolekyl vikler seg ut til en kjede av aminosyrer, kalles denne egenskapen denaturering. Denne prosessen er reversibel. Denne strukturen er i stand til å danne kuler av molekyler igjen. Denne omvendte prosessen kalles renaturering. Hvis aminosyremolekylene beveger seg bort fra hverandre og peptidbindinger brytes, skjer nedbrytning. Denne prosessen er irreversibel. Et slikt protein kan ikke gjenopprettes. Ødeleggelsen ble utført av hver av oss da vi stekte egg.
Dermed er den kvaternære strukturen til et protein den typen binding som dannes i et gitt molekyl. Den er sterk nok, men under påvirkning av visse faktorer kan den kollapse.
