Slavni filozof je nekoč rekel: "Življenje je oblika obstoja beljakovinskih teles." In imel je popolnoma prav, saj je ta organska snov osnova večine organizmov. Beljakovina kvartarne strukture ima najbolj zapleteno strukturo in edinstvene lastnosti. Naš članek bo posvečen njemu. Upoštevali bomo tudi strukturo beljakovinskih molekul.
Kaj je organska snov
Veliko skupino organskih snovi združuje ena skupna lastnost. Sestavljeni so iz več kemičnih elementov. Imenujejo se organske. To so vodik, kisik, ogljik in dušik. Tvorijo organske snovi.
Druga skupna značilnost je, da so vsi biopolimeri. To so velike makromolekule. Sestavljeni so iz velikega števila ponavljajočih se enot, imenovanih monomeri. Za ogljikove hidrate so to monosaharidi, za lipide glicerol in maščobne kisline. Toda DNK in RNA sta sestavljeni iz nukleotidov.
Kemičnastruktura beljakovin
Proteinski monomeri so aminokisline, od katerih ima vsaka svojo kemično strukturo. Ta monomer temelji na atomu ogljika, tvori štiri vezi. Prvi od njih - z atomom vodika. Druga oziroma tretja sta tvorjena z amino in karboksilno skupino. Določajo ne le strukturo biopolimernih molekul, temveč tudi njihove lastnosti. Zadnja skupina v molekuli aminokisline se imenuje radikal. To je točno tista skupina atomov, v kateri se vsi monomeri med seboj razlikujejo, kar povzroča ogromno različnih beljakovin in živih bitij.
Struktura beljakovinske molekule
Ena od značilnosti teh organskih snovi je, da lahko obstajajo na različnih ravneh organizacije. To je primarna, sekundarna, terciarna, kvartarna struktura beljakovin. Vsak od njih ima določene lastnosti in lastnosti.
Primarna struktura
Ta beljakovinska struktura je najpreprostejša. Je veriga aminokislin, povezanih s peptidnimi vezmi. Nastanejo med amino in karboksi skupinami sosednjih molekul.
Sekundarna struktura
Ko se veriga aminokislin zvije v vijačnico, nastane sekundarna struktura proteina. Vez v takšni molekuli se imenuje vodik, njeni atomi pa tvorijo enake elemente v funkcionalnih skupinah aminokislin. V primerjavi s peptidi imajo veliko manjšo moč, vendar so sposobni zadržati to strukturo.
terciarna struktura
Toda naslednja struktura je kroglica, v katero je zavita spirala aminokislin. Imenuje se tudi globula. Obstaja zaradi vezi, ki nastanejo med ostanki le določene aminokisline - cisteina. Imenujejo se disulfidi. To strukturo podpirajo tudi hidrofobne in elektrostatične vezi. Prve so posledica privlačnosti med aminokislinami v vodnem okolju. V takih pogojih se njihovi hidrofobni ostanki praktično "lepijo skupaj" in tvorijo globulo. Poleg tega imajo aminokislinski radikali nasprotne naboje, ki se privlačijo. To povzroči dodatne elektrostatične vezi.
Protein kvartarne strukture
Kvartarna struktura beljakovin je najbolj zapletena. To je rezultat združitve več kroglic. Lahko se razlikujejo tako po kemični sestavi kot po prostorski organizaciji. Če protein kvartarne strukture nastane samo iz aminokislinskih ostankov, je preprosto. Takšne biopolimere imenujemo tudi proteini. Če pa se na te molekule vežejo nebeljakovinske komponente, se pojavijo beljakovine. Najpogosteje gre za kombinacijo aminokislin z ogljikovimi hidrati, ostanki nukleinske in fosforne kisline, lipidi, posameznimi atomi železa in bakra. V naravi so znani tudi kompleksi beljakovin z naravnimi barvili - pigmenti. Ta struktura beljakovinskih molekul je bolj zapletena.
Prostorska oblika kvartarne strukture proteina jeopredelitev njegovih lastnosti. Znanstveniki so ugotovili, da se nitasti ali fibrilarni biopolimeri ne raztopijo v vodi. Opravljajo bistvene funkcije za žive organizme. Tako mišični proteini aktin in miozin zagotavljata gibanje, keratin pa je osnova človeške in živalske dlake. Sferični ali globularni proteini kvartarne strukture so zelo topni v vodi. Njihova vloga v naravi je drugačna. Takšne snovi lahko prenašajo pline, kot je hemoglobin v krvi, razgrajujejo hrano, kot je pepsin, ali opravljajo zaščitno funkcijo, kot so protitelesa.
Lastnosti beljakovin
Kvaternarna beljakovina, zlasti globularna, lahko spremeni svojo strukturo. Ta proces se pojavi pod vplivom različnih dejavnikov. To so najpogosteje visoke temperature, koncentrirane kisline ali težke kovine.
Če se beljakovinska molekula odvije v verigo aminokislin, se ta lastnost imenuje denaturacija. Ta proces je reverzibilen. Ta struktura je sposobna ponovno tvoriti kroglice molekul. Ta obratni proces se imenuje renaturacija. Če se molekule aminokislin odmaknejo druga od druge in se peptidne vezi pretrgajo, pride do razgradnje. Ta proces je nepovraten. Takšne beljakovine ni mogoče obnoviti. Uničenje je izvedel vsak od nas, ko smo ocvrli jajca.
Tako je kvartarna struktura proteina vrsta vezi, ki se tvori v dani molekuli. Je dovolj močan, vendar se lahko pod vplivom določenih dejavnikov zruši.
