นักปรัชญาชื่อดังเคยกล่าวไว้ว่า: "ชีวิตคือการมีอยู่ของร่างกายโปรตีน" และเขาพูดถูกเพราะสารอินทรีย์นี้เป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ โปรตีนโครงสร้างสี่ส่วนมีโครงสร้างที่ซับซ้อนที่สุดและมีคุณสมบัติเฉพาะตัว บทความของเราจะทุ่มเทให้กับเขา เราจะพิจารณาโครงสร้างของโมเลกุลโปรตีนด้วย
อินทรีย์วัตถุคืออะไร
สารอินทรีย์กลุ่มใหญ่รวมกันเป็นหนึ่งคุณสมบัติทั่วไป ประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีหลายอย่าง พวกเขาเรียกว่าอินทรีย์ ได้แก่ ไฮโดรเจน ออกซิเจน คาร์บอน และไนโตรเจน พวกมันสร้างสารอินทรีย์
คุณสมบัติทั่วไปอีกอย่างคือพวกมันเป็นไบโอโพลีเมอร์ทั้งหมด เหล่านี้เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ ประกอบด้วยหน่วยการทำซ้ำจำนวนมากที่เรียกว่าโมโนเมอร์ สำหรับคาร์โบไฮเดรต ได้แก่ โมโนแซ็กคาไรด์ สำหรับลิปิด กลีเซอรอล และกรดไขมัน แต่ DNA และ RNA ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์
เคมีโครงสร้างของโปรตีน
โปรตีนโมโนเมอร์คือกรดอะมิโน ซึ่งแต่ละตัวมีโครงสร้างทางเคมีของตัวเอง โมโนเมอร์นี้มีพื้นฐานมาจากอะตอมของคาร์บอน มันสร้างพันธะสี่พันธะ อย่างแรกคือ - ด้วยอะตอมไฮโดรเจน และที่สองและสามตามลำดับจะถูกสร้างขึ้นด้วยกลุ่มอะมิโนและคาร์บ็อกซ์ พวกมันไม่เพียงแต่กำหนดโครงสร้างของโมเลกุลไบโอโพลีเมอร์เท่านั้น แต่ยังกำหนดคุณสมบัติของพวกมันด้วย กลุ่มสุดท้ายในโมเลกุลกรดอะมิโนเรียกว่าอนุมูล นี่คือกลุ่มของอะตอมที่โมโนเมอร์ทั้งหมดแตกต่างกัน ซึ่งทำให้เกิดโปรตีนและสิ่งมีชีวิตที่หลากหลาย
โครงสร้างของโมเลกุลโปรตีน
หนึ่งในคุณสมบัติของสารอินทรีย์เหล่านี้คือสามารถมีอยู่ได้ในระดับต่างๆขององค์กร นี่คือโครงสร้างหลัก ทุติยภูมิ ตติยภูมิ ควอเทอร์นารีของโปรตีน แต่ละคนมีคุณสมบัติและคุณสมบัติบางอย่าง
โครงสร้างหลัก
โครงสร้างโปรตีนนี้เป็นโครงสร้างที่ง่ายที่สุด เป็นสายโซ่ของกรดอะมิโนที่เชื่อมโยงกันด้วยพันธะเปปไทด์ พวกมันถูกสร้างขึ้นระหว่างหมู่อะมิโนและคาร์บอกซีของโมเลกุลข้างเคียง
โครงสร้างรอง
เมื่อสายโซ่ของกรดอะมิโนพันกันเป็นเกลียว โครงสร้างรองของโปรตีนจะก่อตัวขึ้น พันธะในโมเลกุลดังกล่าวเรียกว่าไฮโดรเจน และอะตอมของมันเป็นองค์ประกอบเดียวกันในกลุ่มการทำงานของกรดอะมิโน เมื่อเทียบกับเปปไทด์ พวกมันมีความแข็งแรงน้อยกว่ามาก แต่สามารถยึดโครงสร้างนี้ไว้ได้
โครงสร้างตติย
แต่โครงสร้างต่อไปคือลูกบอลที่บิดเกลียวกรดอะมิโน เรียกอีกอย่างว่าลูกกลม มันมีอยู่เนื่องจากพันธะที่เกิดขึ้นระหว่างสารตกค้างของกรดอะมิโนบางชนิด - ซิสเทอีนเท่านั้น พวกเขาเรียกว่าไดซัลไฟด์ โครงสร้างนี้ยังได้รับการสนับสนุนโดยพันธะที่ไม่ชอบน้ำและไฟฟ้าสถิต อดีตเป็นผลมาจากการดึงดูดระหว่างกรดอะมิโนในสภาพแวดล้อมทางน้ำ ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว สารตกค้างที่ไม่ชอบน้ำของพวกมันจะ "เกาะติดกัน" กลายเป็นทรงกลม นอกจากนี้ อนุมูลของกรดอะมิโนยังมีประจุตรงข้ามกันที่ดึงดูดกัน ส่งผลให้เกิดพันธะไฟฟ้าสถิตเพิ่มเติม
โปรตีนโครงสร้างควอเทอร์นารี
โครงสร้างควอเทอร์นารีของโปรตีนซับซ้อนที่สุด นี่เป็นผลจากการควบรวมกิจการของหลายๆ globules พวกเขาสามารถแตกต่างกันทั้งในองค์ประกอบทางเคมีและในองค์กรเชิงพื้นที่ หากโปรตีนของโครงสร้างควอเทอร์นารีเกิดขึ้นจากกากกรดอะมิโนเท่านั้น ก็เป็นเรื่องง่าย ไบโอโพลีเมอร์ดังกล่าวเรียกอีกอย่างว่าโปรตีน แต่ถ้าส่วนประกอบที่ไม่ใช่โปรตีนติดอยู่กับโมเลกุลเหล่านี้ โปรตีนก็จะปรากฏขึ้น ส่วนใหญ่มักจะเป็นการผสมผสานระหว่างกรดอะมิโนกับคาร์โบไฮเดรต กรดนิวคลีอิกและกรดฟอสฟอริก ไขมัน ธาตุเหล็กและอะตอมของทองแดง ตามธรรมชาติแล้วยังรู้จักคอมเพล็กซ์ของโปรตีนที่มีสารแต่งสีตามธรรมชาติ โครงสร้างโมเลกุลโปรตีนนี้ซับซ้อนกว่า
รูปแบบเชิงพื้นที่ของโครงสร้างควอเทอร์นารีของโปรตีนคือการกำหนดคุณสมบัติของมัน นักวิทยาศาสตร์พบว่าพอลิเมอร์ชีวภาพเส้นใยหรือไฟบริลลาร์ไม่ละลายในน้ำ พวกมันทำหน้าที่ที่จำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิต ดังนั้นโปรตีนจากกล้ามเนื้อแอคตินและไมโอซินจึงให้การเคลื่อนไหวและเคราตินเป็นพื้นฐานของเส้นผมของมนุษย์และสัตว์ โปรตีนทรงกลมหรือทรงกลมของโครงสร้างควอเทอร์นารีละลายได้ดีในน้ำ บทบาทของพวกเขาในธรรมชาติแตกต่างกัน สารดังกล่าวสามารถขนส่งก๊าซ เช่น ฮีโมโกลบินในเลือด ย่อยสลายอาหาร เช่น เปปซิน หรือทำหน้าที่ป้องกัน เช่น แอนติบอดี
คุณสมบัติของโปรตีน
โปรตีนควอเตอร์นารี โดยเฉพาะโปรตีนทรงกลมสามารถเปลี่ยนโครงสร้างได้ กระบวนการนี้เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของปัจจัยต่างๆ โดยทั่วไปคืออุณหภูมิสูง กรดเข้มข้น หรือโลหะหนัก
ถ้าโมเลกุลของโปรตีนคลายตัวกับสายโซ่ของกรดอะมิโน เรียกคุณสมบัตินี้ว่า denaturation กระบวนการนี้สามารถย้อนกลับได้ โครงสร้างนี้สามารถสร้างทรงกลมของโมเลกุลได้อีกครั้ง กระบวนการย้อนกลับนี้เรียกว่าการต่ออายุ หากโมเลกุลของกรดอะมิโนเคลื่อนออกจากกันและพันธะเปปไทด์แตกสลาย จะเกิดการเสื่อมสภาพ กระบวนการนี้ไม่สามารถย้อนกลับได้ โปรตีนดังกล่าวไม่สามารถฟื้นฟูได้ เราแต่ละคนเป็นผู้ทำลายล้างเมื่อเราทอดไข่
ดังนั้น โครงสร้างควอเทอร์นารีของโปรตีนจึงเป็นประเภทของพันธะที่เกิดขึ้นในโมเลกุลที่กำหนด มันแข็งแกร่งพอ แต่ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยบางอย่างมันสามารถยุบได้
