Ο διάσημος φιλόσοφος είπε κάποτε:"Η ζωή είναι μια μορφή ύπαρξης πρωτεϊνικών σωμάτων." Και είχε απόλυτο δίκιο, γιατί αυτή η οργανική ουσία είναι η βάση των περισσότερων οργανισμών. Η πρωτεΐνη τεταρτοταγούς δομής έχει την πιο πολύπλοκη δομή και μοναδικές ιδιότητες. Το άρθρο μας θα αφιερωθεί σε αυτόν. Εξετάστε επίσης τη δομή των μορίων πρωτεΐνης.
Μια μεγάλη ομάδα οργανικών ουσιών ενώνεταιμια κοινή ιδιοκτησία. Αποτελούνται από διάφορα χημικά στοιχεία. Ονομάζονται οργανογόνα. Αυτά είναι υδρογόνο, οξυγόνο, άνθρακας και άζωτο. Σχηματίζουν οργανική ύλη.
Ένα άλλο κοινό χαρακτηριστικό είναιτο γεγονός ότι είναι όλα βιοπολυμερή. Αυτά είναι μεγάλα μακρομόρια. Αποτελούνται από μεγάλο αριθμό επαναλαμβανόμενων μερών που ονομάζονται μονομερή. Για τους υδατάνθρακες, αυτοί είναι μονοσακχαρίτες, για λιπίδια, γλυκερόλη και λιπαρά οξέα. Όμως το DNA και το RNA αποτελούνται από νουκλεοτίδια.
Τα μονομερή πρωτεΐνης είναι αμινοξέα, καθένα από αυτάπου έχει τη δική του χημική δομή. Αυτό το μονομερές βασίζεται σε ένα άτομο άνθρακα, σχηματίζει τέσσερις δεσμούς. Το πρώτο είναι με άτομο υδρογόνου. Και το δεύτερο και το τρίτο, αντίστοιχα, σχηματίζονται με αμινο και καρβοξυ ομάδες. Προσδιορίζουν όχι μόνο τη δομή των μορίων του βιοπολυμερούς, αλλά και τις ιδιότητές τους. Η τελευταία ομάδα σε ένα μόριο αμινοξέος ονομάζεται ρίζα. Αυτή είναι ακριβώς η ομάδα ατόμων με την οποία όλα τα μονομερή διαφέρουν μεταξύ τους, η οποία καθορίζει την τεράστια ποικιλία πρωτεϊνών και ζωντανών όντων.
Ένα από τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα αυτών των βιολογικώνουσίες είναι ότι μπορούν να υπάρχουν σε διαφορετικά επίπεδα του οργανισμού. Αυτή είναι η πρωτογενής, δευτερογενής, τριτογενής, τεταρτοταγής δομή της πρωτεΐνης. Κάθε ένα από αυτά έχει ορισμένες ιδιότητες και ιδιότητες.
Αυτή η πρωτεϊνική δομή είναι η πιο απλήδομή. Είναι μια αλυσίδα αμινοξέων που συνδέονται με πεπτιδικούς δεσμούς. Σχηματίζονται μεταξύ αμινο και καρβοξυ ομάδων γειτονικών μορίων.
Όταν μια αλυσίδα αμινοξέων στρίβεισπείρα, σχηματίζεται η δευτερεύουσα δομή της πρωτεΐνης. Ο δεσμός σε ένα τέτοιο μόριο ονομάζεται υδρογόνο και σχηματίζεται από άτομα των ίδιων στοιχείων στις λειτουργικές ομάδες αμινοξέων. Σε σύγκριση με τα πεπτίδια, έχουν πολύ λιγότερη αντοχή, αλλά είναι σε θέση να διατηρήσουν αυτή τη δομή.
Αλλά η επόμενη δομή είναι μια σύγχυση στην οποίαμια σπείρα αμινοξέων είναι στριμμένη. Ονομάζεται επίσης σφαίρα. Υπάρχει λόγω των δεσμών που προκύπτουν μεταξύ των υπολειμμάτων μόνο ενός συγκεκριμένου αμινοξέος - κυστεΐνης. Ονομάζονται δισουλφίδιο. Αυτή η δομή υποστηρίζεται επίσης από υδρόφοβους και ηλεκτροστατικούς δεσμούς. Τα πρώτα είναι το αποτέλεσμα της έλξης μεταξύ των αμινοξέων στο υδάτινο περιβάλλον. Υπό τέτοιες συνθήκες, τα υδρόφοβα κατάλοιπά τους ουσιαστικά «κολλάνε μεταξύ τους», σχηματίζοντας ένα σφαιρίδιο. Επιπλέον, οι ρίζες αμινοξέων έχουν αντίθετα φορτία, τα οποία έλκονται μεταξύ τους. Ως αποτέλεσμα, προκύπτουν επιπλέον ηλεκτροστατικοί δεσμοί.
Η τεταρτοταγής δομή της πρωτεΐνης είναι η μεγαλύτερηπερίπλοκος. Αυτό είναι το αποτέλεσμα της συγχώνευσης πολλών σφαιριδίων. Μπορούν να διαφέρουν τόσο στη χημική σύνθεση όσο και στις ιδιαιτερότητες της χωρικής οργάνωσης. Εάν μια τεταρτοταγής πρωτεΐνη σχηματίζεται μόνο από υπολείμματα αμινοξέων, είναι απλή. Αυτά τα βιοπολυμερή ονομάζονται επίσης πρωτεΐνες. Αλλά στην περίπτωση που μη πρωτεϊνικά συστατικά προσκολλούνται σε αυτά τα μόρια, προκύπτουν πρωτείδια. Τις περισσότερες φορές είναι ένας συνδυασμός αμινοξέων με υδατάνθρακες, υπολείμματα νουκλεϊκών και φωσφορικού οξέος, λιπίδια, μεμονωμένα άτομα σιδήρου και χαλκού. Στη φύση, είναι επίσης γνωστά σύμπλοκα πρωτεϊνών με φυσικές βαφές - χρωστικές ουσίες. Αυτή η δομή μορίων πρωτεΐνης είναι πιο περίπλοκη.
Χωρικό σχήμα της τεταρτοταγούς δομήςΗ πρωτεΐνη είναι καθοριστική για τις ιδιότητές της. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι τα νηματοειδή ή ινώδη βιοπολυμερή δεν διαλύονται στο νερό. Εκτελούν βασικές λειτουργίες για τους ζωντανούς οργανισμούς. Έτσι, οι μυϊκές πρωτεΐνες ακτίνη και μυοσίνη παρέχουν κίνηση, και η κερατίνη είναι η βάση της γραμμής των ανθρώπων και των ζώων. Οι σφαιρικές ή σφαιρικές πρωτεΐνες μιας τεταρτοταγούς δομής είναι εξαιρετικά διαλυτές στο νερό. Ο ρόλος τους στη φύση είναι διαφορετικός. Τέτοιες ουσίες είναι ικανές να μεταφέρουν αέρια όπως αιμοσφαιρίνη στο αίμα, να διασπώνται τρόφιμα όπως η πεψίνη ή να εκτελούν προστατευτική λειτουργία όπως τα αντισώματα.
Τεταρτοταγείς πρωτεΐνες, ειδικάσφαιρικό, μπορεί να αλλάξει τη δομή του. Αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα υπό την επίδραση διαφόρων παραγόντων. Τις περισσότερες φορές αυτές είναι υψηλές θερμοκρασίες, συμπυκνωμένα οξέα ή βαρέα μέταλλα.
Εάν ένα μόριο πρωτεΐνης χαλαρώνει σε μια αλυσίδααμινοξέα, αυτή η ιδιότητα ονομάζεται μετουσίωση. Αυτή είναι μια αναστρέψιμη διαδικασία. Αυτή η δομή είναι ικανή να σχηματίσει ξανά μοριακά σφαιρίδια. Αυτή η αντίστροφη διαδικασία ονομάζεται ανακαίνιση. Εάν τα μόρια αμινοξέων απομακρυνθούν το ένα από το άλλο και οι πεπτιδικοί δεσμοί σπάσουν, συμβαίνει καταστροφή. Αυτή η διαδικασία είναι μη αναστρέψιμη. Μια τέτοια πρωτεΐνη δεν μπορεί να αποκατασταθεί. Η καταστροφή πραγματοποιήθηκε από τον καθένα μας όταν τηγανητά αυγά.
Έτσι, η τεταρτοταγής δομή μιας πρωτεΐνης είναι ο τύπος δεσμού που σχηματίζεται σε ένα δεδομένο μόριο. Είναι αρκετά ισχυρό, αλλά υπό την επήρεια ορισμένων παραγόντων μπορεί να καταρρεύσει.
