Un famoso filósofo dijo una vez: "La vida es una forma de existencia de los cuerpos proteicos". Y tenía toda la razón, porque esta sustancia orgánica es la base de la mayoría de los organismos. La proteína de estructura cuaternaria tiene la estructura más compleja y propiedades únicas. Nuestro artículo estará dedicado a él. También consideraremos la estructura de las moléculas de proteína.
¿Qué es la materia orgánica?
Un gran grupo de sustancias orgánicas está unido por una propiedad común. Están formados por varios elementos químicos. Se llaman orgánicos. Estos son hidrógeno, oxígeno, carbono y nitrógeno. Forman sustancias orgánicas.
Otra característica común es que todos son biopolímeros. Estas son macromoléculas grandes. Están formados por un gran número de unidades repetitivas llamadas monómeros. Para los carbohidratos, estos son los monosacáridos, para los lípidos, el glicerol y los ácidos grasos. Pero el ADN y el ARN están formados por nucleótidos.
Químicoestructura de las proteínas
Los monómeros de proteínas son aminoácidos, cada uno de los cuales tiene su propia estructura química. Este monómero se basa en un átomo de carbono, forma cuatro enlaces. El primero de ellos - con un átomo de hidrógeno. Y el segundo y el tercero, respectivamente, se forman con un grupo amino y carbox. Determinan no solo la estructura de las moléculas de biopolímero, sino también sus propiedades. El último grupo en una molécula de aminoácido se llama radical. Este es exactamente el grupo de átomos en el que todos los monómeros se diferencian entre sí, lo que da lugar a una enorme variedad de proteínas y seres vivos.
Estructura de una molécula de proteína
Una de las características de estos orgánicos es que pueden existir en diferentes niveles de organización. Esta es la estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria de la proteína. Cada uno de ellos tiene ciertas propiedades y cualidades.
Estructura primaria
Esta estructura de proteína es la estructura más simple. Es una cadena de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. Se forman entre los grupos amino y carboxi de moléculas vecinas.
Estructura secundaria
Cuando una cadena de aminoácidos se enrolla en una hélice, se forma la estructura secundaria de una proteína. El enlace en tal molécula se llama hidrógeno, y sus átomos forman los mismos elementos en los grupos funcionales de los aminoácidos. En comparación con los péptidos, tienen mucha menos fuerza, pero pueden mantener esta estructura.
Estructura terciaria
Pero la siguiente estructura es una bola en la que se tuerce una espiral de aminoácidos. También se le llama glóbulo. Existe debido a los enlaces que surgen entre los residuos de un solo aminoácido, la cisteína. Se llaman disulfuros. Esta estructura también está soportada por enlaces hidrofóbicos y electrostáticos. Los primeros son el resultado de la atracción entre aminoácidos en el medio acuático. En tales condiciones, sus residuos hidrófobos prácticamente se "pegan", formando un glóbulo. Además, los radicales de aminoácidos tienen cargas opuestas que se atraen entre sí. Esto da como resultado enlaces electrostáticos adicionales.
Proteína de estructura cuaternaria
La estructura cuaternaria de una proteína es la más compleja. Este es el resultado de la fusión de varios glóbulos. Pueden diferir tanto en la composición química como en la organización espacial. Si una proteína de estructura cuaternaria se forma solo a partir de residuos de aminoácidos, es simple. Dichos biopolímeros también se denominan proteínas. Pero si a estas moléculas se unen componentes no proteicos, aparecen las proteínas. Muy a menudo, esta es una combinación de aminoácidos con carbohidratos, residuos de ácido nucleico y fosfórico, lípidos, átomos individuales de hierro y cobre. En la naturaleza, también se conocen complejos de proteínas con sustancias colorantes naturales: pigmentos. Esta estructura de las moléculas de proteína es más compleja.
La forma espacial de la estructura cuaternaria de una proteína esdefiniendo sus propiedades. Los científicos han descubierto que los biopolímeros filamentosos o fibrilares no se disuelven en agua. Realizan funciones esenciales para los organismos vivos. Así, las proteínas musculares actina y miosina proporcionan movimiento, y la queratina es la base del cabello humano y animal. Las proteínas esféricas o globulares de estructura cuaternaria son altamente solubles en agua. Su papel en la naturaleza es diferente. Estas sustancias pueden transportar gases como la hemoglobina en la sangre, descomponer los alimentos como la pepsina o realizar una función protectora como los anticuerpos.
Propiedades de las proteínas
Una proteína cuaternaria, especialmente una globular, puede cambiar su estructura. Este proceso ocurre bajo la influencia de varios factores. Suelen ser altas temperaturas, ácidos concentrados o metales pesados.
Si una molécula de proteína se desenrolla en una cadena de aminoácidos, esta propiedad se llama desnaturalización. Este proceso es reversible. Esta estructura es capaz de volver a formar glóbulos de moléculas. Este proceso inverso se llama renaturalización. Si las moléculas de aminoácidos se alejan unas de otras y se rompen los enlaces peptídicos, se produce la degradación. Este proceso es irreversible. Tal proteína no se puede restaurar. Cada uno de nosotros llevó a cabo la destrucción cuando freímos huevos.
Así, la estructura cuaternaria de una proteína es el tipo de enlace que se forma en una molécula dada. Es lo suficientemente fuerte, pero bajo la influencia de ciertos factores puede colapsar.
