Մի նշանավոր փիլիսոփա մի անգամ ասաց. «Կյանքը սպիտակուցային մարմինների գոյության ձև է»: Եվ նա միանգամայն ճիշտ էր, քանի որ հենց այս օրգանական նյութն է հանդիսանում օրգանիզմների մեծ մասի հիմքը։ Չորրորդական կառուցվածքի սպիտակուցն ունի ամենաբարդ կառուցվածքը և յուրահատուկ հատկությունները։ Մեր հոդվածը նվիրված կլինի նրան։ Մենք նաև կքննարկենք սպիտակուցի մոլեկուլների կառուցվածքը։
Ինչ է օրգանական նյութը
Օրգանական նյութերի մեծ խումբը միավորված է մեկ ընդհանուր հատկությամբ։ Դրանք կազմված են մի քանի քիմիական տարրերից։ Դրանք կոչվում են օրգանական: Դրանք են՝ ջրածինը, թթվածինը, ածխածինը և ազոտը։ Նրանք կազմում են օրգանական նյութեր։
Մեկ այլ ընդհանուր առանձնահատկությունն այն է, որ դրանք բոլորը բիոպոլիմերներ են: Սրանք խոշոր մակրոմոլեկուլներ են: Դրանք կազմված են մեծ թվով կրկնվող միավորներից, որոնք կոչվում են մոնոմերներ։ Ածխաջրերի համար դրանք մոնոսաքարիդներ են, լիպիդների, գլիցերինի և ճարպաթթուների համար: Սակայն ԴՆԹ-ն և ՌՆԹ-ն կազմված են նուկլեոտիդներից։
Քիմիականսպիտակուցների կառուցվածքը
Սպիտակուցի մոնոմերները ամինաթթուներ են, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր քիմիական կառուցվածքը: Այս մոնոմերը հիմնված է ածխածնի ատոմի վրա, այն կազմում է չորս կապ։ Դրանցից առաջինը՝ ջրածնի ատոմով։ Իսկ երկրորդը և երրորդը, համապատասխանաբար, ձևավորվում են ամինո և կարբոքս խմբի հետ։ Նրանք որոշում են ոչ միայն բիոպոլիմերների մոլեկուլների կառուցվածքը, այլև դրանց հատկությունները։ Ամինաթթվի մոլեկուլում վերջին խումբը կոչվում է ռադիկալ: Սա հենց այն ատոմների խումբն է, որտեղ բոլոր մոնոմերները տարբերվում են միմյանցից, ինչը առաջացնում է սպիտակուցների և կենդանի էակների հսկայական բազմազանություն:
Սպիտակուցի մոլեկուլի կառուցվածքը
Այս օրգանական նյութերի առանձնահատկություններից մեկն այն է, որ դրանք կարող են գոյություն ունենալ կազմակերպության տարբեր մակարդակներում: Սա սպիտակուցի առաջնային, երկրորդական, երրորդական, չորրորդական կառուցվածքն է: Նրանցից յուրաքանչյուրն ունի որոշակի հատկություններ և որակներ։
Առաջնային կառուցվածք
Այս սպիտակուցային կառուցվածքը կառուցվածքով ամենապարզն է: Այն ամինաթթուների շղթա է, որը կապված է պեպտիդային կապերով։ Դրանք ձևավորվում են հարևան մոլեկուլների ամինո և կարբոքսի խմբերի միջև։
Միջնակարգ կառուցվածք
Երբ ամինաթթուների շղթան գալարվում է պարույրի մեջ, ձևավորվում է սպիտակուցի երկրորդական կառուցվածքը: Նման մոլեկուլում կապը կոչվում է ջրածին, և նրա ատոմները ամինաթթուների ֆունկցիոնալ խմբերում կազմում են նույն տարրերը։ Պեպտիդների համեմատ նրանք շատ ավելի քիչ ուժ ունեն, բայց կարող են պահպանել այս կառուցվածքը:
Երրորդական կառուցվածք
Բայց հաջորդ կառուցվածքը գնդիկ է, որի մեջ ոլորված է ամինաթթուների պարույրը: Այն նաև կոչվում է գնդիկ: Այն գոյություն ունի միայն որոշակի ամինաթթվի՝ ցիստեինի մնացորդների միջև առաջացող կապերի շնորհիվ։ Դրանք կոչվում են դիսուլֆիդներ: Այս կառուցվածքը նույնպես ապահովված է հիդրոֆոբ և էլեկտրաստատիկ կապերով: Առաջինները ջրային միջավայրում ամինաթթուների միջև ներգրավման արդյունք են: Նման պայմաններում նրանց հիդրոֆոբ մնացորդները գործնականում «կպչում» են՝ կազմելով գնդիկ։ Բացի այդ, ամինաթթուների ռադիկալներն ունեն հակադիր լիցքեր, որոնք գրավում են միմյանց։ Սա հանգեցնում է լրացուցիչ էլեկտրաստատիկ կապերի:
չորրորդական կառուցվածքի սպիտակուց
Սպիտակուցի չորրորդական կառուցվածքը ամենաբարդն է: Սա մի քանի գլոբուլների միաձուլման արդյունք է։ Նրանք կարող են տարբերվել ինչպես քիմիական կազմով, այնպես էլ տարածական կազմակերպվածությամբ։ Եթե չորրորդական կառուցվածքի սպիտակուցը ձևավորվում է միայն ամինաթթուների մնացորդներից, ապա դա պարզ է. Նման կենսապոլիմերները կոչվում են նաև սպիտակուցներ։ Բայց եթե այս մոլեկուլներին կցվում են ոչ սպիտակուցային բաղադրիչներ, ապա հայտնվում են սպիտակուցներ։ Ամենից հաճախ սա ամինաթթուների համադրություն է ածխաջրերի, նուկլեինային և ֆոսֆորական թթուների մնացորդների, լիպիդների, երկաթի և պղնձի առանձին ատոմների հետ: Բնության մեջ հայտնի են նաև բնական գունանյութերով սպիտակուցների համալիրներ՝ գունանյութեր։ Սպիտակուցի մոլեկուլների այս կառուցվածքն ավելի բարդ է։
Սպիտակուցի չորրորդական կառուցվածքի տարածական ձևն էսահմանելով դրա հատկությունները. Գիտնականները պարզել են, որ թելային կամ մանրաթելային բիոպոլիմերները չեն լուծվում ջրում։ Կենդանի օրգանիզմների համար կատարում են էական գործառույթներ։ Այսպիսով, մկանային սպիտակուցները ակտինը և միոզինը ապահովում են շարժում, իսկ կերատինը մարդու և կենդանիների մազերի հիմքն է։ Չորրորդական կառուցվածքի գնդաձեւ կամ գնդաձեւ սպիտակուցները շատ լուծելի են ջրում։ Նրանց դերը բնության մեջ տարբեր է. Նման նյութերը կարող են տեղափոխել գազեր, ինչպիսիք են արյան հեմոգլոբինը, քայքայել սննդամթերքը, ինչպես պեպսինը, կամ կատարել պաշտպանիչ գործառույթ, ինչպես հակամարմինները:
Սպիտակուցի հատկություններ
Չորրորդական սպիտակուցը, հատկապես գնդային, կարող է փոխել իր կառուցվածքը: Այս գործընթացը տեղի է ունենում տարբեր գործոնների ազդեցության տակ: Սրանք սովորաբար բարձր ջերմաստիճաններ են, խտացված թթուներ կամ ծանր մետաղներ:
Եթե սպիտակուցի մոլեկուլը թեքվում է դեպի ամինաթթուների շղթա, ապա այս հատկությունը կոչվում է դենատուրացիա: Այս գործընթացը շրջելի է: Այս կառուցվածքը ի վիճակի է նորից մոլեկուլների գնդիկներ ձևավորել։ Այս հակադարձ պրոցեսը կոչվում է վերածնում: Եթե ամինաթթուների մոլեկուլները հեռանում են միմյանցից, և պեպտիդային կապերը կոտրվում են, տեղի է ունենում դեգրադացիա։ Այս գործընթացն անշրջելի է։ Նման սպիտակուցը չի կարող վերականգնվել: Ոչնչացումն իրականացրել է մեզանից յուրաքանչյուրը, երբ ձու ենք տապակել։
Այսպիսով, սպիտակուցի չորրորդական կառուցվածքը կապի տեսակն է, որը ձևավորվում է տվյալ մոլեկուլում: Այն բավականաչափ ամուր է, բայց որոշ գործոնների ազդեցության տակ կարող է փլուզվել։
