Kuulus filosoof ütles kord: "Elu on valgukehade eksisteerimise vorm." Ja tal oli täiesti õigus, sest just see orgaaniline aine on enamiku organismide aluseks. Kvaternaarse struktuuriga valgul on kõige keerulisem struktuur ja ainulaadsed omadused. Meie artikkel on pühendatud talle. Vaatleme ka valgumolekulide struktuuri.
Mis on orgaaniline aine
Suurt rühma orgaanilisi aineid ühendab üks ühine omadus. Need koosnevad mitmest keemilisest elemendist. Neid nimetatakse orgaanilisteks. Need on vesinik, hapnik, süsinik ja lämmastik. Need moodustavad orgaanilisi aineid.
Teine ühine tunnus on see, et need kõik on biopolümeerid. Need on suured makromolekulid. Need koosnevad suurest hulgast korduvatest ühikutest, mida nimetatakse monomeerideks. Süsivesikute puhul on need monosahhariidid, lipiidid, glütserool ja rasvhapped. Kuid DNA ja RNA koosnevad nukleotiididest.
Keemilinevalkude struktuur
Valgu monomeerid on aminohapped, millest igaühel on oma keemiline struktuur. See monomeer põhineb süsinikuaatomil, see moodustab neli sidet. Esimene neist - vesinikuaatomiga. Ja teine ja kolmas moodustatakse vastav alt amino- ja karboksürühmaga. Need määravad mitte ainult biopolümeeri molekulide struktuuri, vaid ka nende omadused. Aminohappemolekuli viimast rühma nimetatakse radikaaliks. See on täpselt see aatomirühm, milles kõik monomeerid erinevad üksteisest, mis põhjustab tohutul hulgal valke ja elusolendeid.
Valgu molekuli struktuur
Üks nende orgaaniliste ainete omadusi on see, et need võivad eksisteerida erinevatel organisatsioonitasanditel. See on valgu esmane, sekundaarne, tertsiaarne, kvaternaarne struktuur. Igal neist on teatud omadused ja omadused.
Esmane struktuur
See valgu struktuur on oma struktuurilt kõige lihtsam. See on peptiidsidemetega seotud aminohapete ahel. Need moodustuvad naabermolekulide amino- ja karboksürühmade vahel.
Teisene struktuur
Kui aminohapete ahel keerdub spiraaliks, moodustub valgu sekundaarne struktuur. Sellises molekulis olevat sidet nimetatakse vesinikuks ja selle aatomid moodustavad aminohapete funktsionaalrühmades samu elemente. Võrreldes peptiididega on neil palju vähem tugevust, kuid nad suudavad seda struktuuri hoida.
Tertsiaarne struktuur
Aga järgmine struktuur on pall, millesse on keeratud aminohapete spiraal. Seda nimetatakse ka gloobuliks. See eksisteerib tänu sidemetele, mis tekivad ainult teatud aminohappe - tsüsteiini - jääkide vahel. Neid nimetatakse disulfiidideks. Seda struktuuri toetavad ka hüdrofoobsed ja elektrostaatilised sidemed. Esimesed on veekeskkonnas olevate aminohapete vahelise külgetõmbe tulemus. Sellistes tingimustes kleepuvad nende hüdrofoobsed jäägid praktiliselt kokku, moodustades kerakesi. Lisaks on aminohapete radikaalidel vastandlikud laengud, mis tõmbavad üksteist ligi. Selle tulemuseks on täiendavad elektrostaatilised sidemed.
Kvaternaarse struktuuriga valk
Valgu kvaternaarne struktuur on kõige keerulisem. See on mitme gloobuli ühinemise tulemus. Need võivad erineda nii keemilise koostise kui ka ruumilise korralduse poolest. Kui kvaternaarse struktuuriga valk moodustub ainult aminohappejääkidest, on see lihtne. Selliseid biopolümeere nimetatakse ka valkudeks. Kuid kui nendele molekulidele on kinnitatud mittevalgulised komponendid, ilmuvad valgud. Enamasti on see aminohapete kombinatsioon süsivesikute, nukleiin- ja fosforhappejääkide, lipiidide, üksikute raua- ja vaseaatomitega. Looduses on tuntud ka valkude kompleksid looduslike värvainetega - pigmentidega. See valgumolekulide struktuur on keerulisem.
Valgu kvaternaarse struktuuri ruumiline vorm onselle omaduste määratlemine. Teadlased on leidnud, et filamentsed või fibrillaarsed biopolümeerid ei lahustu vees. Nad täidavad elusorganismide jaoks olulisi funktsioone. Seega pakuvad liikumist lihasvalgud aktiin ja müosiin ning keratiin on inimese ja loomakarvade aluseks. Kvaternaarse struktuuriga sfäärilised või kerakujulised valgud lahustuvad vees hästi. Nende roll looduses on erinev. Sellised ained on võimelised transportima gaase, nagu vere hemoglobiini, lagundama toitu, nagu pepsiini, või täitma kaitsefunktsiooni, nagu antikehad.
Valgu omadused
Kvaternaarne valk, eriti globulaarne, võib oma struktuuri muuta. See protsess toimub erinevate tegurite mõjul. Need on enamasti kõrged temperatuurid, kontsentreeritud happed või raskmetallid.
Kui valgumolekul rullub lahti aminohapete ahelaks, nimetatakse seda omadust denaturatsiooniks. See protsess on pöörduv. See struktuur on võimeline moodustama uuesti molekulide gloobuleid. Seda pöördprotsessi nimetatakse renaturatsiooniks. Kui aminohappe molekulid liiguvad üksteisest eemale ja peptiidsidemed katkevad, toimub lagunemine. See protsess on pöördumatu. Sellist valku ei saa taastada. Igaüks meist hävitas mune praadides.
Seega on valgu kvaternaarne struktuur antud molekulis moodustuv sideme tüüp. See on piisav alt tugev, kuid teatud tegurite mõjul võib see kokku kukkuda.
