Білок четвертичной структури: особливості будови і функціонування
Знаменитий філософ одного разу сказав: "Життя - це форма існування білкових тіл". І був абсолютно правий, адже саме це органічна речовина є основою більшості організмів. Білок четвертичной структури має найбільш складну будову і унікальні властивості. Йому і буде присвячена наша стаття. Також розглянемо будову білкових молекул.
Що таке органічні речовини
велику групу органічних речовин об`єднує одна загальна властивість. Вони складаються з декількох хімічних елементів. Їх називають органогенних. Це водень, кисень, вуглець і азот. Саме вони утворюють органічні речовини.
Ще однією їх загальної характерною рисою є те, що всі вони є биополимерами. Це великі макромолекули. Вони складаються з великої кількості повторюваних частин, які називаються мономерами. Для вуглеводів це моносахариди, для ліпідів - гліцерин і жирні кислоти. А ось ДНК і РНК складаються з нуклеотидів.
Хімічна структура білків
Мономери білків - це амінокислоти, кожна з яких має свою хімічну структуру. В основі цього мономера знаходиться атом вуглецю, він утворює чотири зв`язку. Перша з них - з атомом водню. А друга і третя, відповідно, утворюється з аміно- і карбоксогруппой. Вони визначають не тільки будова біополімерних молекул, але і їх властивості. Остання група в молекулі амінокислоти називається радикал. Це саме та група атомів, за якою всі мономери відрізняються між собою, що й обумовлює велике розмаїття білків і живих істот.
Будова білкової молекули
Однією з характерних рис цих органічних речовин є те, що вони можуть існувати на різних рівнях організації. Це первинна, вторинна, третинна, четвертинна структура білка. Кожна з них має певні властивості і якостями.
первинна структура
Дана структура білка є найпростішою за будовою. Вона являє собою ланцюжок з амінокислот, які з`єднані пептидними зв`язками. Вони утворюються між аміно- і карбоксогруппамі сусідніх молекул.
вторинна структура
Коли ланцюжок амінокислот закручується в спіраль, утворюється вторинна структура білка. Зв`язок в такій молекулі називається водневої, а утворюють її атоми однойменних елементів в функціональних групах амінокислот. У порівнянні з пептидними, вони мають набагато меншою силою, але здатні утримати цю структуру.
третинна структура
А ось наступна структура - це клубок, в який закручується спіраль з амінокислот. Її ще називають кулька. Існує вона завдяки зв`язкам, що виникають між залишками тільки певної амінокислоти - цистеїну. Вони називаються дисульфідними. Цю структуру також підтримують гідрофобні і електростатичні зв`язки. Перші являють собою результат тяжіння між амінокислотами в водному середовищі. В таких умовах їх гідрофобні залишки практично "злипаються", Утворюючи глобулу. Крім того, радикали амінокислот мають протилежні заряди, які притягуються один до одного. В результаті виникають додаткові електростатичні зв`язку.
Білок четвертичной структури
Четвертичная структура білка є найскладнішою. Це результат злиття декількох глобул. Вони можуть різнитися і за хімічним складом, і за особливостями просторової організації. Якщо білок четвертичной структури утворений тільки з залишків амінокислот, він є простим. Такі біополімери ще називають протеїнами. А от у випадку, якщо до даних молекулам приєднуються небілкові компоненти, виникають протеїди. Найчастіше це з`єднання амінокислот з вуглеводами, нуклеїновими і фосфорними кислотними залишками, ліпідами, окремими атомами заліза і міді. У природі також відомі комплекси білків з природними барвниками - пігментами. Така будова білкових молекул більш складне.
Просторова форма четвертичной структури білка є визначальною для його властивостей. Вченими встановлено, що ниткоподібні або фібрилярні біополімери не розчиняються у воді. Вони виконують найважливіші функції для живих організмів. так, м`язові білки актин і міозин забезпечують рух, а кератин є основою волосяного покриву людини і тварин. Кулясті або глобулярні білки четвертичной структури добре розчинні у воді. Їх роль в природі інша. Такі речовини здатні транспортувати гази, як гемоглобін крові, розщеплювати їжу, як пепсин, або здійснювати захисну функцію, подібно антитіл.
властивості білка
Білок четвертичной структури, особливо глобулярний, може змінювати свою структуру. Відбувається цей процес під впливом різних факторів. Найчастіше ними є висока температура, концентровані кислоти або важкі метали.
Якщо молекула білка розкручується до ланцюга амінокислот, така властивість називають денатурацією. Це процес оборотний. Дана структура здатна знову утворити глобули молекул. Такий зворотний процес називають ренатурацією. Якщо ж молекули амінокислот відходять один від одного і розриваються пептидні зв`язку, відбувається деструкція. Даний процес є незворотним. Такий білок неможливо відновити. Деструкцію здійснював кожен з нас, коли смажив яєчню.
Відео: 22 Амінокислоти, пептидний зв`язок, первинна та вторинна структури білка; кератин
Таким чином, четвертичная структура білка - тип зв`язку, який утворюється в даній молекулі. Він досить міцний, але під впливом певних факторів здатний руйнуватися.
