Proteiny kvartérní struktury: Vlastnosti struktury a funkce

Slavný filozof jednou řekl: "Život je forma existence proteinových těl." A bylo naprosto správné, protože to bylo této organické hmoty je základem většiny organismů. Kvarterní protein má nejkomplexnější strukturu a jedinečné vlastnosti. Bude věnován našemu článku. Zvažte také struktura bílkovin molekul.

Co je to organická hmota?

Velká skupina organických látek spojuje jednu společnou vlastnost. Skládají se z několika chemických prvků. Jsou nazývány organogenní. Jsou to vodík, kyslík, uhlík a dusík. Oni tvoří organické látky.

Další společná vlastnost je, že jsou to všechny biopolymery. Jedná se o velké makromolekuly. Sestávají z velkého počtu opakujících se částí, které se nazývají monomery. U sacharidů jsou to monosacharidy, lipidy - glycerin a mastné kyseliny. Ale DNA a RNA se skládají z nukleotidů.

Chemická struktura proteinů

Monomery proteinů jsou aminokyseliny, z nichž každá má svou vlastní chemickou strukturu. Základem tohoto monomeru je atom uhlíku, tvoří čtyři vazby. První z nich - s atomem vodíku. Druhá a třetí se tvoří s aminoskupinou a karboxylovou skupinou. Určují nejen strukturu molekul biopolymeru, ale také jejich vlastnosti. Poslední skupina molekuly aminokyseliny se nazývá radikál. To je přesně skupina atomů, kterými jsou všechny monomery odlišné, což způsobuje obrovské množství bílkovin a živých věcí.

Struktura proteinové molekuly

Jedním z charakteristických znaků těchto organických látek je, že mohou existovat na různých úrovních organizace. Jedná se o primární, sekundární, terciární, kvartérní strukturu proteinu. Každá z nich má určité vlastnosti a vlastnosti.

Primární struktura

Tato struktura proteinu je nejjednodušší strukturou. Jedná se o řetězec aminokyselin, které jsou spojeny peptidovými vazbami. Vznikají mezi aminovými a karboxylovými skupinami sousedních molekul.

Sekundární struktura

Když je řetězec aminokyselin zkroucen ve spirále, a sekundární strukturu proteinu. Vazba v takové molekule se nazývá vodík a její atomy tvoří ve funkčních skupinách aminokyselin stejné prvky. Ve srovnání s peptidem mají mnohem menší sílu, ale jsou schopni tuto strukturu zachovat.

Terciární struktura

Ale následující struktura je spleť, do které je zkroucena spirála aminokyselin. Také se nazývá globule. Existuje kvůli vazbám, které vznikají mezi zbytky pouze určité aminokyseliny - cysteinu. Jsou nazývány disulfidem. Tato struktura je také podporována hydrofobními a elektrostatickými vazbami. První jsou výsledkem přitažlivosti mezi aminokyselinami ve vodném prostředí. Za takových podmínek se jejich hydrofobní zbytky prakticky "spojují" a vytvářejí globule. Kromě toho mají aminokyselinové radikály opačné náboje, které se navzájem přitahují. V důsledku toho vznikají další elektrostatické vazby.

Kvarterní strukturní protein

Kvarterní struktura proteinu je nejsložitější. Toto je výsledek sloučení několika kuliček. Mohou se lišit v chemickém složení a v charakteristikách prostorové organizace. Pokud se protein z kvartérní struktury tvoří pouze z aminokyselinových zbytků, je to jednoduché. Takové biopolymery se také nazývají proteiny. Avšak v případě, že na tyto molekuly jsou připojeny jiné než proteinové složky, objeví se proteidy. Nejčastěji tato sloučenina aminokyselin se sacharidy, zbytky kyseliny nukleové a kyseliny fosforečné, lipidy, jednotlivé atomy železa a mědi. Komplexy proteinů s přírodními barvivy - pigmenty - jsou také známé v přírodě. Taková struktura proteinových molekul je složitější.

Prostorová forma kvartérní struktury proteinu je pro jeho vlastnosti klíčová. Vědci zjistili, že vláknité nebo vláknité biopolymery se nerozpouštějí ve vodě. Vykonávají důležité funkce pro živé organismy. Například, svalové bílkoviny aktin a myosin poskytují pohyb a keratin je základem lidského i zvířecího chlupu. Sférické nebo globulární bílkoviny Kvartérní struktura je vysoce rozpustná ve vodě. Jejich úloha v přírodě je odlišná. Takové látky jsou schopné transportovat plyny, jako je hemoglobin v krvi, štěpit potraviny jako pepsin nebo provádět ochrannou funkci, jako jsou protilátky.

Vlastnosti bílkovin

Kvartérní struktura, zejména globulární protein, může změnit svou strukturu. Tento proces je pod vlivem různých faktorů. Nejčastěji jde o vysokou teplotu, koncentrované kyseliny nebo těžké kovy.

Pokud se proteinová molekula rozdrtí na řetězec aminokyselin, tato vlastnost se nazývá denaturace. Tento proces je reverzibilní. Tato struktura je schopna znovu vytvářet globule molekul. Takový inverzní proces se nazývá renaturace. Pokud se molekuly aminokyselin oddělí od sebe a rozštěpí peptidové vazby, dojde k destrukci. Tento proces je nevratný. Takový protein nelze obnovit. Zničení bylo provedeno každým z nás, když smažená vejce.

Kvarterní struktura proteinu je tedy typ vazby, která se vytváří v dané molekule. Je dostatečně silný, ale pod vlivem určitých faktorů je schopen se rozpadnout.