Một triết gia nổi tiếng đã từng nói: “Sự sống là một dạng tồn tại của các thể protein”. Và ông đã hoàn toàn đúng, bởi vì chính chất hữu cơ này là cơ sở của hầu hết các sinh vật. Protein cấu trúc bậc bốn có cấu trúc phức tạp nhất và các tính chất độc đáo. Bài viết của chúng tôi sẽ được dành cho anh ấy. Chúng tôi cũng sẽ xem xét cấu trúc của các phân tử protein.
Chất hữu cơ là gì
Một nhóm lớn các chất hữu cơ được thống nhất bởi một thuộc tính chung. Chúng được tạo thành từ một số nguyên tố hóa học. Chúng được gọi là hữu cơ. Đây là hydro, oxy, carbon và nitơ. Chúng tạo thành các chất hữu cơ.
Một đặc điểm chung nữa là chúng đều là chất tạo màng sinh học. Đây là những đại phân tử lớn. Chúng được tạo thành từ một số lượng lớn các đơn vị lặp lại được gọi là monome. Đối với carbohydrate, đây là các monosaccharide, đối với lipid, glycerol và axit béo. Nhưng DNA và RNA được tạo thành từ các nucleotide.
Hóa chấtcấu trúc của protein
Đơn phân protein là các axit amin, mỗi axit amin có cấu trúc hóa học riêng. Đơn phân này dựa trên nguyên tử cacbon, nó tạo thành bốn liên kết. Cái đầu tiên trong số họ - với một nguyên tử hydro. Và thứ hai và thứ ba, tương ứng, được hình thành với một nhóm amino và carbox. Chúng không chỉ xác định cấu trúc của các phân tử biopolyme mà còn xác định các đặc tính của chúng. Nhóm cuối cùng trong phân tử axit amin được gọi là gốc. Đây chính xác là nhóm nguyên tử mà tất cả các đơn phân đều khác nhau, điều này tạo ra nhiều loại protein và sinh vật sống.
Cấu trúc của phân tử protein
Một trong những đặc điểm của những chất hữu cơ này là chúng có thể tồn tại ở các cấp độ tổ chức khác nhau. Đây là cấu trúc sơ cấp, thứ cấp, bậc ba, bậc bốn của protein. Mỗi người trong số họ có một số thuộc tính và phẩm chất nhất định.
Cấu trúc chính
Cấu trúc protein này là cấu trúc đơn giản nhất. Nó là một chuỗi các axit amin liên kết với nhau bằng liên kết peptit. Chúng được hình thành giữa các nhóm amino và cacboxy của các phân tử lân cận.
Cấu trúc thứ cấp
Khi một chuỗi axit amin cuộn lại thành một chuỗi xoắn, cấu trúc bậc hai của protein sẽ được hình thành. Liên kết trong một phân tử như vậy được gọi là hydro, và các nguyên tử của nó tạo thành các nguyên tố giống nhau trong các nhóm chức của axit amin. So với peptit, chúng có độ bền kém hơn nhiều, nhưng có thể giữ được cấu trúc này.
Cấu trúc bậc ba
Nhưng cấu trúc tiếp theo là một quả bóng trong đó xoắn các axit amin vào trong. Nó còn được gọi là quả cầu. Nó tồn tại do các liên kết phát sinh giữa các gốc chỉ của một axit amin nhất định - cysteine. Chúng được gọi là disulfua. Cấu trúc này cũng được hỗ trợ bởi các liên kết kỵ nước và tĩnh điện. Trước đây là kết quả của sự hấp dẫn giữa các axit amin trong môi trường nước. Trong điều kiện như vậy, các chất kỵ nước của chúng thực tế "dính vào nhau", tạo thành một khối cầu. Ngoài ra, các gốc axit amin có điện tích trái dấu sẽ hút nhau. Điều này dẫn đến các liên kết tĩnh điện bổ sung.
Protein cấu trúc bậc bốn
Cấu trúc bậc bốn của protein là cấu trúc phức tạp nhất. Đây là kết quả của sự hợp nhất của một số tinh cầu. Chúng có thể khác nhau cả về thành phần hóa học và tổ chức không gian. Nếu một protein có cấu trúc bậc bốn chỉ được hình thành từ các gốc axit amin thì nó rất đơn giản. Những chất tạo màng sinh học như vậy còn được gọi là protein. Nhưng nếu các thành phần không phải protein được gắn vào các phân tử này, các protein sẽ xuất hiện. Thông thường, đây là sự kết hợp của các axit amin với cacbohydrat, axit nucleic và axit photphoric, lipid, các nguyên tử sắt và đồng riêng lẻ. Trong tự nhiên, phức hợp của protein với chất tạo màu tự nhiên - chất màu cũng được biết đến. Cấu trúc của các phân tử protein này phức tạp hơn.
Dạng không gian của cấu trúc bậc bốn của protein làxác định các thuộc tính của nó. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng các chất tạo màng sinh học dạng sợi hoặc sợi không hòa tan trong nước. Chúng thực hiện các chức năng cần thiết cho cơ thể sống. Do đó, các protein cơ actin và myosin cung cấp chuyển động, và keratin là cơ sở của lông người và động vật. Các protein hình cầu hoặc hình cầu của cấu trúc bậc bốn có khả năng hòa tan cao trong nước. Vai trò của chúng trong tự nhiên là khác nhau. Những chất như vậy có thể vận chuyển các chất khí như hemoglobin trong máu, phân hủy thức ăn như pepsin hoặc thực hiện chức năng bảo vệ như kháng thể.
Tính chất của protein
Một protein bậc bốn, đặc biệt là protein hình cầu, có thể thay đổi cấu trúc của nó. Quá trình này xảy ra dưới ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau. Đây thường là nhiệt độ cao, axit đậm đặc hoặc kim loại nặng.
Nếu phân tử protein tháo xoắn vào một chuỗi axit amin, đặc tính này được gọi là biến tính. Quá trình này có thể đảo ngược. Cấu trúc này có thể hình thành lại các hạt phân tử. Quá trình ngược lại này được gọi là sự biến tính. Nếu các phân tử axit amin di chuyển ra xa nhau và liên kết peptit bị phá vỡ, sự thoái hóa xảy ra. Quá trình này là không thể đảo ngược. Một loại protein như vậy không thể được phục hồi. Mỗi người trong chúng ta đều thực hiện sự hủy hoại khi chiên trứng.
Như vậy, cấu trúc bậc bốn của protein là loại liên kết được hình thành trong một phân tử nhất định. Nó đủ mạnh, nhưng dưới tác động của một số yếu tố nhất định, nó có thể sụp đổ.
