یک فیلسوف مشهور زمانی گفت: "زندگی شکلی از وجود اجسام پروتئینی است." و کاملاً حق داشت، زیرا این ماده آلی است که اساس اکثر موجودات است. پروتئین ساختار چهارتایی پیچیده ترین ساختار و خواص منحصر به فرد را دارد. مقاله ما به او اختصاص داده خواهد شد. ما همچنین ساختار مولکول های پروتئین را در نظر خواهیم گرفت.
مواد آلی چیست
گروه بزرگی از مواد آلی با یک ویژگی مشترک متحد شده اند. آنها از چندین عنصر شیمیایی تشکیل شده اند. به آنها ارگانیک می گویند. اینها هیدروژن، اکسیژن، کربن و نیتروژن هستند. آنها مواد آلی را تشکیل می دهند.
یکی دیگر از ویژگی های مشترک این است که همه آنها بیوپلیمر هستند. اینها ماکرومولکول های بزرگی هستند. آنها از تعداد زیادی واحد تکرار شونده به نام مونومر تشکیل شده اند. برای کربوهیدرات ها، اینها مونوساکاریدها، برای لیپیدها، گلیسرول و اسیدهای چرب هستند. اما DNA و RNA از نوکلئوتیدها تشکیل شده اند.
شیمیاییساختار پروتئین ها
مونومرهای پروتئین آمینو اسیدهایی هستند که هر کدام ساختار شیمیایی خاص خود را دارند. این مونومر بر اساس یک اتم کربن است، چهار پیوند را تشکیل می دهد. اولین آنها - با اتم هیدروژن. و دوم و سوم به ترتیب با گروه آمینو و کربوکس تشکیل می شوند. آنها نه تنها ساختار مولکول های بیوپلیمر، بلکه خواص آنها را نیز تعیین می کنند. آخرین گروه در یک مولکول اسید آمینه رادیکال نامیده می شود. این دقیقاً همان گروهی از اتم‌ها است که در آن همه مونومرها با یکدیگر متفاوت هستند، که باعث ایجاد تنوع عظیمی از پروتئین‌ها و موجودات زنده می‌شود.
ساختار یک مولکول پروتئین
یکی از ویژگی های این ارگانیک ها این است که می توانند در سطوح مختلف سازمانی وجود داشته باشند. این ساختار اولیه، ثانویه، سوم و چهارم پروتئین است. هر کدام از آنها خواص و کیفیت های خاصی دارند.
ساختار اولیه
این ساختار پروتئینی ساده ترین ساختار است. این یک زنجیره از اسیدهای آمینه است که توسط پیوندهای پپتیدی به هم متصل شده اند. آنها بین گروه آمینو و کربوکسی مولکول های همسایه تشکیل می شوند.
ساختار ثانویه
هنگامی که زنجیره ای از آمینواسیدها در یک مارپیچ حلقه می شوند، ساختار ثانویه یک پروتئین تشکیل می شود. پیوند موجود در چنین مولکولی هیدروژن نامیده می شود و اتم های آن همان عناصر را در گروه های عاملی اسیدهای آمینه تشکیل می دهند. در مقایسه با پپتیدها، آنها قدرت بسیار کمتری دارند، اما قادر به حفظ این ساختار هستند.
ساختار سوم
اما ساختار بعدی توپی است که مارپیچی از اسیدهای آمینه در آن پیچیده شده است. به آن گلبول نیز می گویند. این به دلیل پیوندهایی است که بین بقایای یک اسید آمینه خاص - سیستئین ایجاد می شود. آنها دی سولفید نامیده می شوند. این ساختار همچنین توسط پیوندهای آبگریز و الکترواستاتیک پشتیبانی می شود. اولی نتیجه جاذبه بین اسیدهای آمینه در محیط آبی است. در چنین شرایطی، بقایای آبگریز آنها عملا "به هم می چسبند" و یک کروی تشکیل می دهند. علاوه بر این، رادیکال های اسید آمینه دارای بارهای مخالف هستند که یکدیگر را جذب می کنند. این منجر به پیوندهای الکترواستاتیک اضافی می شود.
پروتئین ساختار چهارتایی
ساختار چهارتایی یک پروتئین پیچیده ترین است. این نتیجه ادغام چندین گلبول است. آنها می توانند هم در ترکیب شیمیایی و هم در سازمان فضایی متفاوت باشند. اگر پروتئینی با ساختار چهارتایی فقط از بقایای اسیدهای آمینه تشکیل شود، ساده است. به چنین بیوپلیمرهایی پروتئین نیز گفته می شود. اما اگر اجزای غیر پروتئینی به این مولکول ها متصل شوند، پروتئین ها ظاهر می شوند. بیشتر اوقات، این ترکیبی از اسیدهای آمینه با کربوهیدرات ها، باقی مانده های اسید نوکلئیک و فسفریک، لیپیدها، اتم های منفرد آهن و مس است. در طبیعت، مجتمع های پروتئین با مواد رنگی طبیعی - رنگدانه ها نیز شناخته شده است. این ساختار مولکول های پروتئین پیچیده تر است.
شکل فضایی ساختار چهارتایی یک پروتئین استتعریف خواص آن دانشمندان دریافته اند که بیوپلیمرهای رشته ای یا فیبریلار در آب حل نمی شوند. آنها عملکردهای اساسی را برای موجودات زنده انجام می دهند. بنابراین، پروتئین های ماهیچه ای اکتین و میوزین حرکت را فراهم می کنند و کراتین اساس موی انسان و حیوان است. پروتئین های کروی یا کروی ساختار چهارتایی بسیار در آب حل می شوند. نقش آنها در طبیعت متفاوت است. چنین موادی قادر به انتقال گازهایی مانند هموگلوبین خون، تجزیه مواد غذایی مانند پپسین یا انجام یک عملکرد محافظتی مانند آنتی بادی هستند.
خواص پروتئین
یک پروتئین چهارتایی، به ویژه کروی، می تواند ساختار آن را تغییر دهد. این فرآیند تحت تأثیر عوامل مختلف رخ می دهد. اینها معمولاً دماهای بالا، اسیدهای غلیظ یا فلزات سنگین هستند.
اگر یک مولکول پروتئین به زنجیره ای از اسیدهای آمینه باز شود، این خاصیت دناتوره شدن نامیده می شود. این فرآیند برگشت پذیر است. این ساختار قادر است دوباره گلبول هایی از مولکول ها را تشکیل دهد. این فرآیند معکوس، renaturation نامیده می شود. اگر مولکول های آمینو اسید از یکدیگر دور شوند و پیوندهای پپتیدی شکسته شوند، تخریب رخ می دهد. این روند برگشت ناپذیر است. چنین پروتئینی قابل بازیابی نیست. وقتی تخم‌مرغ‌ها را سرخ می‌کردیم، تخریب توسط هر یک از ما انجام شد.
بنابراین، ساختار چهارتایی یک پروتئین، نوع پیوندی است که در یک مولکول معین تشکیل می شود. به اندازه کافی قوی است، اما تحت تأثیر عوامل خاصی می تواند فرو بریزد.
