En berömd filosof sa en gång: "Livet är en form av existens av proteinkroppar." Och han hade helt rätt, eftersom det är detta organiska ämne som är grunden för de flesta organismer. Kvartär strukturprotein har den mest komplexa strukturen och unika egenskaper. Vår artikel kommer att ägnas åt honom. Vi kommer också att överväga strukturen hos proteinmolekyler.
Vad är organiskt material
En stor grupp organiska ämnen förenas av en gemensam egenskap. De består av flera kemiska element. De kallas ekologiska. Dessa är väte, syre, kol och kväve. De bildar organiska ämnen.
En annan gemensam egenskap är att de alla är biopolymerer. Dessa är stora makromolekyler. De består av ett stort antal upprepade enheter som kallas monomerer. För kolhydrater är dessa monosackarider, för lipider, glycerol och fettsyror. Men DNA och RNA består av nukleotider.
Kemiskstruktur av proteiner
Proteinmonomerer är aminosyror, som var och en har sin egen kemiska struktur. Denna monomer är baserad på en kolatom, den bildar fyra bindningar. Den första av dem - med en väteatom. Och den andra respektive tredje bildas med en amino- och karboxgrupp. De bestämmer inte bara strukturen hos biopolymermolekyler, utan också deras egenskaper. Den sista gruppen i en aminosyramolekyl kallas en radikal. Detta är exakt den grupp av atomer där alla monomerer skiljer sig från varandra, vilket orsakar en enorm variation av proteiner och levande varelser.
Struktur av en proteinmolekyl
En av egenskaperna hos dessa organiska ämnen är att de kan finnas på olika organisationsnivåer. Detta är proteinets primära, sekundära, tertiära, kvartära struktur. Var och en av dem har vissa egenskaper och kvaliteter.
Primär struktur
Denna proteinstruktur har den enklaste strukturen. Det är en kedja av aminosyror sammanlänkade med peptidbindningar. De bildas mellan amino- och karboxigrupperna i angränsande molekyler.
Sekundär struktur
När en kedja av aminosyror lindas ihop till en helix, bildas den sekundära strukturen av ett protein. Bindningen i en sådan molekyl kallas väte, och dess atomer bildar samma grundämnen i aminosyrornas funktionella grupper. Jämfört med peptider har de mycket mindre styrka, men kan hålla denna struktur.
Tertiär struktur
Men nästa struktur är en boll i vilken en spiral av aminosyror vrids. Det kallas också en kula. Det existerar på grund av de bindningar som uppstår mellan resterna av endast en viss aminosyra - cystein. De kallas disulfider. Denna struktur stöds också av hydrofoba och elektrostatiska bindningar. De förra är resultatet av attraktion mellan aminosyror i vattenmiljön. Under sådana förhållanden "håller deras hydrofoba rester praktiskt taget ihop" och bildar en kula. Dessutom har aminosyraradikaler motsatta laddningar som attraherar varandra. Detta resulterar i ytterligare elektrostatiska bindningar.
Protein med kvartär struktur
Den kvartära strukturen hos ett protein är den mest komplexa. Detta är resultatet av sammanslagningen av flera kulor. De kan skilja sig åt både i kemisk sammansättning och i rumslig organisation. Om ett protein med en kvartär struktur endast bildas av aminosyrarester är det enkelt. Sådana biopolymerer kallas också proteiner. Men om icke-proteinkomponenter är fästa vid dessa molekyler, uppstår proteiner. Oftast är detta en kombination av aminosyror med kolhydrater, nuklein- och fosforsyrarester, lipider, enskilda järn- och kopparatomer. I naturen är komplex av proteiner med naturliga färgämnen - pigment också kända. Denna struktur hos proteinmolekyler är mer komplex.
Den rumsliga formen av den kvartära strukturen hos ett protein ärdefiniera dess egenskaper. Forskare har funnit att filamentösa eller fibrillära biopolymerer inte löser sig i vatten. De utför viktiga funktioner för levande organismer. Således ger muskelproteinerna aktin och myosin rörelse, och keratin är grunden för människors och djurs hår. Sfäriska eller klotformiga proteiner av den kvartära strukturen är mycket lösliga i vatten. Deras roll i naturen är annorlunda. Sådana ämnen kan transportera gaser som blodhemoglobin, bryta ner mat som pepsin eller utföra en skyddande funktion som antikroppar.
Proteinegenskaper
Ett kvartärt protein, särskilt ett klotformat, kan ändra sin struktur. Denna process sker under påverkan av olika faktorer. Dessa är oftast höga temperaturer, koncentrerade syror eller tungmetaller.
Om en proteinmolekyl lindas upp till en kedja av aminosyror kallas denna egenskap denaturering. Denna process är reversibel. Denna struktur kan bilda kulor av molekyler igen. Denna omvända process kallas renaturering. Om aminosyramolekylerna rör sig bort från varandra och peptidbindningar bryts sker nedbrytning. Denna process är oåterkallelig. Ett sådant protein kan inte återställas. Destruktion utfördes av var och en av oss när vi stekte ägg.
Den kvartära strukturen hos ett protein är alltså den typ av bindning som bildas i en given molekyl. Den är tillräckligt stark, men under påverkan av vissa faktorer kan den kollapsa.
