Un célèbre philosophe a dit un jour: "La vie est une forme d'existence de corps protéiques." Et il avait tout à fait raison, car c'est cette substance organique qui est à la base de la plupart des organismes. La protéine de structure quaternaire a la structure la plus complexe et les propriétés uniques. Notre article lui sera consacré. Nous examinerons également la structure des molécules de protéines.
Qu'est-ce que la matière organique
Un grand groupe de substances organiques est uni par une propriété commune. Ils sont constitués de plusieurs éléments chimiques. Ils sont dits organiques. Ce sont l'hydrogène, l'oxygène, le carbone et l'azote. Ils forment des substances organiques.
Une autre caractéristique commune est qu'ils sont tous des biopolymères. Ce sont de grosses macromolécules. Ils sont constitués d'un grand nombre d'unités répétitives appelées monomères. Pour les glucides, ce sont les monosaccharides, pour les lipides, le glycérol et les acides gras. Mais l'ADN et l'ARN sont constitués de nucléotides.
Chimiquestructure des protéines
Les monomères protéiques sont des acides aminés, chacun ayant sa propre structure chimique. Ce monomère est basé sur un atome de carbone, il forme quatre liaisons. Le premier d'entre eux - avec un atome d'hydrogène. Et les deuxième et troisième, respectivement, sont formés avec un groupe amino et carbox. Ils déterminent non seulement la structure des molécules de biopolymères, mais également leurs propriétés. Le dernier groupe d'une molécule d'acide aminé est appelé un radical. C'est exactement le groupe d'atomes dans lequel tous les monomères diffèrent les uns des autres, ce qui entraîne une grande variété de protéines et d'êtres vivants.
Structure d'une molécule de protéine
L'une des caractéristiques de ces matières organiques est qu'elles peuvent exister à différents niveaux d'organisation. Il s'agit de la structure primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire de la protéine. Chacun d'eux a certaines propriétés et qualités.
Structure primaire
Cette structure protéique est la structure la plus simple. C'est une chaîne d'acides aminés liés par des liaisons peptidiques. Ils se forment entre les groupes amino et carboxy de molécules voisines.
Structure secondaire
Lorsqu'une chaîne d'acides aminés s'enroule en une hélice, la structure secondaire d'une protéine se forme. La liaison dans une telle molécule s'appelle l'hydrogène et ses atomes forment les mêmes éléments dans les groupes fonctionnels des acides aminés. Comparés aux peptides, ils ont beaucoup moins de force, mais sont capables de maintenir cette structure.
Structure tertiaire
Mais la structure suivante est une boule dans laquelle une spirale d'acides aminés est tordue. On l'appelle aussi globule. Il existe en raison des liaisons qui se forment entre les résidus d'un seul acide aminé - la cystéine. Ils sont appelés disulfures. Cette structure est également soutenue par des liaisons hydrophobes et électrostatiques. Les premiers sont le résultat de l'attraction entre les acides aminés dans le milieu aquatique. Dans de telles conditions, leurs résidus hydrophobes "collent" pratiquement ensemble, formant un globule. De plus, les radicaux d'acides aminés ont des charges opposées qui s'attirent. Il en résulte des liaisons électrostatiques supplémentaires.
Protéine de structure quaternaire
La structure quaternaire d'une protéine est la plus complexe. C'est le résultat de la fusion de plusieurs globules. Ils peuvent différer à la fois par leur composition chimique et leur organisation spatiale. Si une protéine de structure quaternaire est formée uniquement à partir de résidus d'acides aminés, c'est simple. Ces biopolymères sont également appelés protéines. Mais si des composants non protéiques sont attachés à ces molécules, des protéines apparaissent. Le plus souvent, il s'agit d'une combinaison d'acides aminés avec des glucides, des résidus d'acides nucléiques et phosphoriques, des lipides, des atomes de fer et de cuivre individuels. Dans la nature, des complexes de protéines avec des substances colorantes naturelles - des pigments sont également connus. Cette structure de molécules protéiques est plus complexe.
La forme spatiale de la structure quaternaire d'une protéine estdéfinissant ses propriétés. Les scientifiques ont découvert que les biopolymères filamenteux ou fibrillaires ne se dissolvent pas dans l'eau. Ils remplissent des fonctions essentielles pour les organismes vivants. Ainsi, les protéines musculaires actine et myosine assurent le mouvement, et la kératine est à la base des cheveux humains et animaux. Les protéines sphériques ou globulaires de structure quaternaire sont très solubles dans l'eau. Leur rôle dans la nature est différent. Ces substances sont capables de transporter des gaz comme l'hémoglobine sanguine, de décomposer les aliments comme la pepsine ou d'exercer une fonction protectrice comme les anticorps.
Propriétés des protéines
Une protéine quaternaire, en particulier une protéine globulaire, peut modifier sa structure. Ce processus se produit sous l'influence de divers facteurs. Il s'agit le plus souvent de températures élevées, d'acides concentrés ou de métaux lourds.
Si une molécule de protéine se déroule en une chaîne d'acides aminés, cette propriété est appelée dénaturation. Ce processus est réversible. Cette structure est capable de former à nouveau des globules de molécules. Ce processus inverse est appelé renaturation. Si les molécules d'acides aminés s'éloignent les unes des autres et que les liaisons peptidiques sont rompues, une dégradation se produit. Ce processus est irréversible. Une telle protéine ne peut pas être restaurée. La destruction a été effectuée par chacun de nous lorsque nous avons frit des œufs.
Ainsi, la structure quaternaire d'une protéine est le type de liaison qui se forme dans une molécule donnée. Il est assez fort, mais sous l'influence de certains facteurs, il peut s'effondrer.
