Әйгілі философ: «Өмір – ақуыз денелерінің өмір сүру формасы» деген. Және ол мүлдем дұрыс болды, өйткені дәл осы органикалық зат көптеген ағзалардың негізі болып табылады. Төрттік құрылым ақуызы ең күрделі құрылымға және ерекше қасиеттерге ие. Біздің мақаламыз оған арналады. Сонымен қатар біз ақуыз молекулаларының құрылымын қарастырамыз.
Органикалық заттар дегеніміз не
Органикалық заттардың үлкен тобын бір ортақ қасиет біріктіреді. Олар бірнеше химиялық элементтерден тұрады. Олар органикалық деп аталады. Бұл сутегі, оттегі, көміртегі және азот. Олар органикалық заттар түзеді.
Тағы бір ортақ ерекшелігі – олардың барлығы биополимерлер. Бұл үлкен макромолекулалар. Олар мономерлер деп аталатын көп қайталанатын бірліктерден тұрады. Көмірсулар үшін бұл моносахаридтер, липидтер, глицерин және май қышқылдары үшін. Бірақ ДНҚ мен РНҚ нуклеотидтерден тұрады.
Химиялықбелоктардың құрылымы
Ақуыз мономерлері – әрқайсысының өзіндік химиялық құрылымы бар аминқышқылдары. Бұл мономер көміртегі атомына негізделген, ол төрт байланыс түзеді. Олардың біріншісі - сутегі атомымен. Ал екінші және үшінші, тиісінше, амин және карбокс тобымен түзіледі. Олар биополимер молекулаларының құрылымын ғана емес, сонымен қатар олардың қасиеттерін де анықтайды. Аминқышқылдарының молекуласындағы соңғы топ радикал деп аталады. Бұл барлық мономерлер бір-бірінен ерекшеленетін атомдар тобы, бұл ақуыздар мен тірі тіршілік иелерінің алуан түрлілігін тудырады.
Белок молекуласының құрылымы
Бұл органикалық заттардың ерекшеліктерінің бірі - олар ұйымның әртүрлі деңгейлерінде болуы мүмкін. Бұл белоктың біріншілік, екіншілік, үшіншілік, төрттік құрылымы. Олардың әрқайсысының белгілі бір қасиеттері мен қасиеттері бар.
Негізгі құрылым
Бұл ақуыз құрылымы құрылымы жағынан ең қарапайым. Бұл пептидтік байланыстармен байланысқан аминқышқылдарының тізбегі. Олар көршілес молекулалардың амин және карбоксиді топтары арасында түзіледі.
Қосымша құрылым
Аминқышқылдар тізбегі спиральға айналғанда белоктың екінші реттік құрылымы түзіледі. Мұндай молекуладағы байланыс сутегі деп аталады және оның атомдары аминқышқылдарының функционалдық топтарында бірдей элементтерді құрайды. Пептидтермен салыстырғанда олардың күші әлдеқайда аз, бірақ бұл құрылымды ұстай алады.
Үшінші құрылым
Бірақ келесі құрылым – аминқышқылдарының спиральі бұралған шар. Оны глобул деп те атайды. Ол тек белгілі бір амин қышқылының – цистеиннің қалдықтары арасында пайда болатын байланыстардың арқасында болады. Оларды дисульфидтер деп атайды. Бұл құрылымды гидрофобты және электростатикалық байланыстар да қамтамасыз етеді. Біріншісі су ортасындағы аминқышқылдары арасындағы тартылыстың нәтижесі. Мұндай жағдайларда олардың гидрофобты қалдықтары іс жүзінде «бір-біріне жабысып» глобулды құрайды. Сонымен қатар, аминқышқылдарының радикалдары бір-бірін тартатын қарама-қарсы зарядтарға ие. Бұл қосымша электростатикалық байланыстарға әкеледі.
Төрттік құрылымды ақуыз
Белоктың төрттік құрылымы ең күрделі болып табылады. Бұл бірнеше глобулдардың қосылуының нәтижесі. Олар химиялық құрамы бойынша да, кеңістіктік ұйымдастырылуы бойынша да ерекшеленуі мүмкін. Төрттік құрылымды ақуыз тек аминқышқылдарының қалдықтарынан түзілсе, ол қарапайым. Мұндай биополимерлер белоктар деп те аталады. Бірақ бұл молекулаларға белокты емес компоненттер қосылса, белоктар пайда болады. Көбінесе бұл аминқышқылдарының көмірсулармен, нуклеин және фосфор қышқылының қалдықтарымен, липидтермен, жеке темір және мыс атомдарымен қосындысы. Табиғатта табиғи бояғыш заттар - пигменттермен белоктардың кешендері де белгілі. Ақуыз молекулаларының бұл құрылымы күрделірек.
Белоктың төрттік құрылымының кеңістіктік формасы болып табыладықасиеттерін анықтау. Ғалымдар жіп тәрізді немесе фибриллярлы биополимерлердің суда ерімейтінін анықтады. Олар тірі организмдер үшін маңызды функцияларды орындайды. Осылайша, бұлшықет ақуыздары актин мен миозин қозғалысты қамтамасыз етеді, ал кератин адам мен жануарлардың шашының негізі болып табылады. Төрттік құрылымның сфералық немесе глобулярлы белоктары суда жақсы ериді. Олардың табиғаттағы рөлі әртүрлі. Мұндай заттар қандағы гемоглобин сияқты газдарды тасымалдауға, пепсин сияқты тағамды ыдыратуға немесе антиденелер сияқты қорғаныс қызметін атқаруға қабілетті.
Белок қасиеттері
Төрттік белок, әсіресе глобулярлы белок өзінің құрылымын өзгерте алады. Бұл процесс әртүрлі факторлардың әсерінен жүреді. Бұл көбінесе жоғары температура, концентрлі қышқылдар немесе ауыр металдар.
Егер белок молекуласы аминқышқылдар тізбегіне енсе, бұл қасиет денатурация деп аталады. Бұл процесс қайтымды. Бұл құрылым қайтадан молекулалардың глобулдарын құра алады. Бұл кері процесс ренатурация деп аталады. Егер аминқышқылдарының молекулалары бір-бірінен алыстап, пептидтік байланыстар үзілсе, ыдырау орын алады. Бұл процесс қайтымсыз. Мұндай ақуызды қалпына келтіру мүмкін емес. Жұмыртқаларды қуырған кезде жоюды әрқайсымыз жүзеге асырдық.
Осылайша, белоктың төрттік құрылымы берілген молекулада түзілетін байланыс түрі болып табылады. Ол жеткілікті күшті, бірақ белгілі бір факторлардың әсерінен ол құлап кетуі мүмкін.
