Kvaternāru struktūras proteīns: struktūras un funkcionēšanas iezīmes

Slavenais filozofs reiz teica: "Dzīve ir olbaltumvielu struktūras eksistence". Un tas bija pilnīgi pareizi, jo tieši šī organiskā viela ir pamats visbiežāk organismiem. Ceturtējais proteīns ir vissarežģītākā struktūra un unikālas īpašības. Viņš būs veltīts mūsu rakstu. Mēs arī apsveram olbaltumvielu molekulu struktūru.

Kas ir organiskā viela?

Liela grupa organisko vielu apvienoviens kopīgs īpašums. Tie sastāv no vairākiem ķīmiskiem elementiem. Tos sauc par organogēnām. Tie ir ūdeņradis, skābeklis, ogleklis un slāpeklis. Tie veido organiskas vielas.

Vēl viena kopīga iezīme irka viņi visi ir biopolimēri. Tās ir lielas makromolekulas. Tie sastāv no daudzām atkārtojošām daļām, ko sauc par monomēriem. Ogļhidrātos tas ir monosaharīdi, lipīdiem - glicerīnam un taukskābēm. Bet DNS un RNS sastāv no nukleotīdiem.

Ķīmiskā proteīnu struktūra

Olbaltumvielu monomēri ir aminoskābes, no kurām katrakurai ir sava ķīmiskā struktūra. Šī monomēra pamats ir oglekļa atoms, tas veido četras saites. Pirmais no tiem - ar ūdeņraža atomu. Otrs un trešais, attiecīgi, ir veidoti ar aminogrupu un karboksilgrupu. Tās nosaka ne tikai biopolimēra molekulu struktūru, bet arī to īpašības. Pēdējo grupu aminoskābju molekulā sauc par radikāļu. Tā ir tieši tā atomu grupa, kurā visi monomēri ir atšķirīgi, un tas izraisa milzīgu olbaltumvielu un dzīvo lietu daudzveidību.

Proteīna molekulas struktūra

Viena no šo organisko īpašību pazīmēmvielas ir tās, ka tās var pastāvēt dažādos organizācijas līmeņos. Tā ir olbaltumvielu primārā, sekundārā, terciāro, četrvirzienu struktūra. Katram no tiem ir noteiktas īpašības un īpašības.

Primārā struktūra

Šī proteīnu struktūra ir visvienkāršākāstruktūra Tā ir aminoskābju ķēde, kas ir saistīta ar peptīdu saitēm. Tie veidojas starp blakus esošo molekulu aminoskābes un karboksilgrupām.

Sekundārā struktūra

Kad aminoskābju ķēde ir savītispirāle veido sekundāro olbaltumvielu struktūru. Saistību šādā molekulē sauc par ūdeņradi, un tā atomi veido vienādus elementus aminoskābju funkcionālajās grupās. Salīdzinot ar peptīdu, tiem ir daudz mazāk spēka, bet viņi spēj saglabāt šo struktūru.

Terciārā struktūra

Bet šāda struktūra ir sašutums, kurāir saliekta spirāle aminoskābēs. To sauc arī par globuli. Tas pastāv saistību dēļ, kas rodas starp tikai noteiktu aminoskābju - cisteīna paliekām. Tos sauc par disulfīdu. Šo struktūru atbalsta arī hidrofobās un elektrostatiskās saites. Pirmie ir piesaistes rezultāts starp aminoskābēm ūdens vidē. Šādos apstākļos to hidrofobiskie atlikumi praktiski "sakrājas", veidojot globuli. Turklāt aminoskābju radikāļiem ir pretējas uzlādes, kuras piesaista viens otram. Tā rezultātā rodas papildu elektrostatiskās saites.

Četriskā struktūra proteīns

Proteīna ceturtējā struktūra ir pati par sevisarežģīts. Tas ir vairāku globulu apvienošanās rezultāts. Tie var atšķirties pēc ķīmiskā sastāva un telpiskās organizācijas iezīmēm. Ja ceturtējās struktūras proteīns veidojas tikai no aminoskābju atlikumiem, tas ir vienkārši. Šādus biopolimērus sauc arī par olbaltumvielām. Bet, ja šīm molekulām piestiprina neprotokolu komponentus, parādās proteīni. Visbiežāk šis aminoskābju savienojums ar ogļhidrātiem, nukleīnskābju un fosforskābes atlikumiem, lipīdiem, atsevišķiem dzelzs un vara atomiem. Proteīnu komplekti ar dabīgām krāsvielām - pigmentiem - arī ir pazīstami dabā. Šāda proteīnu molekulu struktūra ir sarežģītāka.

Ceturtējās struktūras telpiskā formaproteīns ir izšķirošs tā īpašībām. Zinātnieki atklāja, ka pavedienu vai fibrilāru biopolimēru nešķīst ūdenī. Viņi veic svarīgas funkcijas dzīviem organismiem. Tādējādi muskuļu proteīni aktīnam un miozīnam nodrošina kustību, un keratīns ir cilvēka un dzīvnieku matu pamats. Čeitārās struktūras sfēriskās vai globulālās olbaltumvielas viegli šķīst ūdenī. Viņu loma dabā ir atšķirīga. Šādas vielas spēj transportēt tādas gāzes kā hemoglobīns asinīs, sadalot ēdienu, piemēram, pepsīnu, vai veikt aizsargfunkcijas, piemēram, antivielas.

Olbaltumvielu īpašības

Kvaterāra proteīns, it īpašikorpusa, var mainīt savu struktūru. Šo procesu ietekmē dažādi faktori. Visbiežāk tie ir augsta temperatūra, koncentrētas skābes vai smagie metāli.

Ja olbaltumvielu molekula ir atskrūvēta ķēdēaminoskābes, šo īpašību sauc par denaturāciju. Šis process ir atgriezenisks. Šī struktūra spēj atkal veidot molekulu globules. Šādu apgriezto procesu sauc par renaturation. Ja aminoskābju molekulas atdala viena no otras un pārtrauc peptīdu saites, notiek iznīcināšana. Šis process ir neatgriezenisks. Šādu proteīnu nevar atjaunot. Iznīcināšanu veica katrs no mums, kad ceptas olas.

Tādējādi olbaltumvielu ceturtējā struktūra ir saistīšanās veids, kas veidojas noteiktā molekulā. Tas ir pietiekami spēcīgs, bet dažu faktoru ietekmē tas spēj salauzties.