Protein kvartarne strukture: značajke strukture i funkcioniranja

Poznati filozof je jednom rekao: "Život je oblik postojanja proteinskih tijela." A bilo je u pravu, jer je to bilo ova organska tvar je osnova većine organizama. Kvaterni protein ima najkompleksniju strukturu i jedinstvena svojstva. Bit će posvećen našem članku. Također razmislite struktura proteina molekule.

Što je organska tvar?

Velika skupina organske tvari ujedinjuje jednu zajedničku imovinu. Oni se sastoje od nekoliko kemijskih elemenata. Pozvani su kao organogeni. Oni su vodik, kisik, ugljik i dušik. Oni tvore organske tvari.

Druga zajednička karakteristika je da su oni svi biopolimeri. To su velike makromolekule. Oni se sastoje od velikog broja ponavljajućih dijelova, koji se nazivaju monomeri. Za ugljikohidrate to su monosaharidi, za lipide - glicerin i masne kiseline. Ali DNA i RNA se sastoje od nukleotida.

Kemijska struktura proteina

Monomeri proteina su aminokiseline, od kojih svaka ima svoju kemijsku strukturu. Temelj ovog monomera je atom ugljika, tvori četiri veze. Prvi od njih - s atomom vodika. Druga i treća, odnosno, formiraju se s amino i karboksilnom skupinom. Oni određuju ne samo strukturu biopolimernih molekula nego i njihova svojstva. Posljednja skupina molekule aminokiseline naziva se radikal. To je upravo grupa atoma po kojima su svi monomeri različiti, što uzrokuje veliku raznolikost proteina i živih bića.

Struktura molekule proteina

Jedna od karakteristika tih organskih tvari jest da oni mogu postojati na različitim razinama organizacije. To je primarna, sekundarna, tercijarna, kvaternarna struktura proteina. Svaki od njih ima određena svojstva i kvalitete.

Primarna struktura

Ova struktura proteina je najjednostavnija struktura. To je lanac aminokiselina koje su povezane peptidnim vezama. Oni su formirani između amino i karboksilnih skupina susjednih molekula.

Sekundarna struktura

Kada je lanac aminokiselina uvrnuto u spiralu, a sekundarnu strukturu proteina. Veza u takvoj molekuli naziva se vodik, a njegovi atomi tvore iste elemente u funkcionalnim skupinama aminokiselina. U usporedbi s peptidom, oni imaju mnogo manje snage, ali su u stanju zadržati tu strukturu.

Tercijarna struktura

Ali sljedeća struktura je zamka u kojoj je spirala aminokiselina uvrnuta. Također se naziva globule. Postoji zbog veza koje nastaju između ostataka samo određene aminokiseline - cisteina. Nazvane su disulfidom. Ta struktura također podupiru hidrofobne i elektrostatske veze. Prvi su rezultat atrakcije između aminokiselina u vodenom mediju. Pod takvim uvjetima, njihovi hidrofobni ostaci praktički "drže se zajedno", stvarajući globulu. Osim toga, aminokiselinski radikali imaju suprotan naboj, koji se privlači jedni drugima. Kao rezultat toga nastaju dodatne elektrostatske veze.

Kvaterna struktura proteina

Kvaterna struktura proteina je najsloženija. To je rezultat spajanja nekoliko globula. Mogu se razlikovati u kemijskom sastavu i značajkama prostorne organizacije. Ako je protein kvaternarne strukture formiran samo od aminokiselinskih ostataka, to je jednostavno. Takvi biopolimeri nazivaju se i proteinima. Ali u slučaju kada su neproteinske komponente pričvršćene na te molekule, pojavljuju se proteidi. Najčešće ovaj spoj amino kiselina s ugljikohidratima, ostacima nukleinskih i fosfornih kiselina, lipida, pojedinačnih atoma željeza i bakra. Kompleksi proteina s prirodnim bojama - pigmenti - također su poznati po prirodi. Takva struktura molekula proteina je složenija.

Prostorni oblik kvaternarne strukture proteina ključan je za njena svojstva. Znanstvenici su otkrili da se vlaknasti ili fibrilarni biopolimeri ne otapaju u vodi. Oni obavljaju važne funkcije za žive organizme. Na primjer, mišića proteina aktin i myosin osiguravaju kretanje, a keratin je temelj ljudske i životinjske kose. Sferni ili globularnih proteina Kvartarna struktura vrlo je topljiva u vodi. Njihova je uloga u prirodi različita. Takve tvari mogu transportirati plinove poput hemoglobina krvi, cijepanje hrane kao što je pepsin, ili provođenje zaštitne funkcije, poput protutijela.

Protein svojstva

Kvarternarna struktura, naročito globularni protein, može promijeniti njezinu strukturu. Tu je proces pod utjecajem različitih čimbenika. Najčešće su visoke temperature, koncentrirane kiseline ili teški metali.

Ako je protein molekula neprekinuta na lanac aminokiselina, ova se imovina naziva denaturacija. Taj je proces reverzibilan. Ova struktura je u stanju ponovno stvoriti globule molekula. Takav inverzni proces naziva se renaturacija. Ako se aminokiselinske molekule odvojeju jedna od druge i razbiju peptidne veze, dolazi do uništenja. Ovaj je proces nepovratan. Takav protein se ne može obnoviti. Uništavanje je provodio svaki od nas, kada su pržena jaja.

Dakle, kvaternarna struktura proteina je vrsta veze koja se formira u određenoj molekuli. Dovoljno je snažan, ali pod utjecajem određenih čimbenika sposoban je razbiti.