En berømt filosof sagde engang: "Livet er en form for eksistens af proteinlegemer." Og han havde fuldstændig ret, for det er dette organiske stof, der er grundlaget for de fleste organismer. Kvartær strukturprotein har den mest komplekse struktur og unikke egenskaber. Vores artikel vil blive viet til ham. Vi vil også overveje strukturen af proteinmolekyler.
Hvad er organisk stof
En stor gruppe organiske stoffer er forenet af én fælles ejendom. De består af flere kemiske elementer. De kaldes økologiske. Disse er brint, oxygen, kulstof og nitrogen. De danner organiske stoffer.
En anden fælles egenskab er, at de alle er biopolymerer. Disse er store makromolekyler. De består af et stort antal gentagne enheder kaldet monomerer. For kulhydrater er det monosaccharider, for lipider, glycerol og fedtsyrer. Men DNA og RNA består af nukleotider.
Kemiskstruktur af proteiner
Proteinmonomerer er aminosyrer, som hver har sin egen kemiske struktur. Denne monomer er baseret på et carbonatom, den danner fire bindinger. Den første af dem - med et brintatom. Og henholdsvis anden og tredje er dannet med en amino- og carboxgruppe. De bestemmer ikke kun strukturen af biopolymermolekyler, men også deres egenskaber. Den sidste gruppe i et aminosyremolekyle kaldes et radikal. Dette er præcis den gruppe af atomer, hvor alle monomerer adskiller sig fra hinanden, hvilket forårsager en enorm variation af proteiner og levende væsener.
Struktur af et proteinmolekyle
Et af kendetegnene ved disse organiske stoffer er, at de kan eksistere på forskellige organisationsniveauer. Dette er den primære, sekundære, tertiære, kvaternære struktur af proteinet. Hver af dem har visse egenskaber og kvaliteter.
Primær struktur
Denne proteinstruktur er den enkleste i strukturen. Det er en kæde af aminosyrer forbundet med peptidbindinger. De dannes mellem amino- og carboxygrupperne i nabomolekyler.
Sekundær struktur
Når en kæde af aminosyrer spoler sig sammen til en helix, dannes den sekundære struktur af et protein. Bindingen i et sådant molekyle kaldes brint, og dets atomer danner de samme grundstoffer i aminosyrernes funktionelle grupper. Sammenlignet med peptider har de meget mindre styrke, men er i stand til at holde denne struktur.
Tertiær struktur
Men den næste struktur er en kugle, hvori en spiral af aminosyrer er snoet. Det kaldes også en kugle. Det eksisterer på grund af de bindinger, der opstår mellem resterne af kun en bestemt aminosyre - cystein. De kaldes disulfider. Denne struktur er også understøttet af hydrofobe og elektrostatiske bindinger. Førstnævnte er resultatet af tiltrækning mellem aminosyrer i vandmiljøet. Under sådanne forhold klæber deres hydrofobe rester praktisk t alt sammen og danner en kugle. Derudover har aminosyreradikaler modsatte ladninger, der tiltrækker hinanden. Dette resulterer i yderligere elektrostatiske bindinger.
Protein med kvaternær struktur
Den kvaternære struktur af et protein er den mest komplekse. Dette er resultatet af sammenlægningen af flere kugler. De kan variere både i kemisk sammensætning og i rumlig organisation. Hvis et protein med en kvaternær struktur kun er dannet af aminosyrerester, er det enkelt. Sådanne biopolymerer kaldes også proteiner. Men hvis ikke-proteinkomponenter er knyttet til disse molekyler, opstår proteiner. Oftest er dette en kombination af aminosyrer med kulhydrater, nuklein- og fosforsyrerester, lipider, individuelle jern- og kobberatomer. I naturen er komplekser af proteiner med naturlige farvestoffer - pigmenter også kendt. Denne struktur af proteinmolekyler er mere kompleks.
Den rumlige form af den kvaternære struktur af et protein erat definere dens egenskaber. Forskere har fundet ud af, at filamentøse eller fibrillære biopolymerer ikke opløses i vand. De udfører væsentlige funktioner for levende organismer. Således giver muskelproteinerne actin og myosin bevægelse, og keratin er grundlaget for menneske- og dyrehår. Kugleformede eller kugleformede proteiner af den kvaternære struktur er meget opløselige i vand. Deres rolle i naturen er anderledes. Sådanne stoffer er i stand til at transportere gasser som blodhæmoglobin, nedbryde mad som pepsin eller udføre en beskyttende funktion som antistoffer.
Proteinegenskaber
Et kvaternært protein, især et kugleformet protein, kan ændre dets struktur. Denne proces sker under indflydelse af forskellige faktorer. Disse er oftest høje temperaturer, koncentrerede syrer eller tungmetaller.
Hvis et proteinmolekyle afvikles til en kæde af aminosyrer, kaldes denne egenskab denaturering. Denne proces er reversibel. Denne struktur er i stand til at danne kugler af molekyler igen. Denne omvendte proces kaldes renaturering. Hvis aminosyremolekylerne bevæger sig væk fra hinanden, og peptidbindinger brydes, sker der nedbrydning. Denne proces er irreversibel. Et sådant protein kan ikke genoprettes. Destruktion blev udført af hver af os, da vi stegte æg.
Den kvaternære struktur af et protein er således den type binding, der dannes i et givet molekyle. Den er stærk nok, men under indflydelse af visse faktorer kan den kollapse.
