एक प्रसिद्ध दार्शनिक ने एक बार कहा था: "जीवन प्रोटीन निकायों के अस्तित्व का एक रूप है।" और वह बिल्कुल सही था, क्योंकि यह कार्बनिक पदार्थ है जो अधिकांश जीवों का आधार है। चतुर्धातुक संरचना प्रोटीन में सबसे जटिल संरचना और अद्वितीय गुण होते हैं। हमारा लेख उसे समर्पित होगा। हम प्रोटीन अणुओं की संरचना पर भी विचार करेंगे।
जैविक पदार्थ क्या है
कार्बनिक पदार्थों का एक बड़ा समूह एक सामान्य संपत्ति से एकजुट होता है। वे कई रासायनिक तत्वों से बने होते हैं। उन्हें जैविक कहा जाता है। ये हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन और नाइट्रोजन हैं। वे कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं।
एक और सामान्य विशेषता यह है कि वे सभी बायोपॉलिमर हैं। ये बड़े मैक्रोमोलेक्यूल्स हैं। वे बड़ी संख्या में दोहराई जाने वाली इकाइयों से बने होते हैं जिन्हें मोनोमर कहा जाता है। कार्बोहाइड्रेट के लिए, ये मोनोसेकेराइड हैं, लिपिड, ग्लिसरॉल और फैटी एसिड के लिए। लेकिन डीएनए और आरएनए न्यूक्लियोटाइड से बने होते हैं।
रासायनिकप्रोटीन की संरचना
प्रोटीन मोनोमर्स अमीनो एसिड होते हैं, जिनमें से प्रत्येक की अपनी रासायनिक संरचना होती है। यह मोनोमर एक कार्बन परमाणु पर आधारित है, यह चार बंध बनाता है। उनमें से पहला - हाइड्रोजन परमाणु के साथ। और क्रमशः दूसरा और तीसरा, एक एमिनो और कार्बोक्स समूह के साथ बनता है। वे न केवल बायोपॉलिमर अणुओं की संरचना, बल्कि उनके गुणों को भी निर्धारित करते हैं। अमीनो एसिड अणु में अंतिम समूह को रेडिकल कहा जाता है। यह वास्तव में परमाणुओं का समूह है जिसमें सभी मोनोमर्स एक दूसरे से भिन्न होते हैं, जो प्रोटीन और जीवों की एक विशाल विविधता का कारण बनते हैं।
प्रोटीन अणु की संरचना
इन ऑर्गेनिक्स की एक विशेषता यह है कि ये संगठन के विभिन्न स्तरों पर मौजूद हो सकते हैं। यह प्रोटीन की प्राथमिक, द्वितीयक, तृतीयक, चतुर्धातुक संरचना है। उनमें से प्रत्येक के कुछ गुण और गुण हैं।
प्राथमिक संरचना
यह प्रोटीन संरचना संरचना में सबसे सरल है। यह पेप्टाइड बॉन्ड से जुड़े अमीनो एसिड की एक श्रृंखला है। वे पड़ोसी अणुओं के अमीनो और कार्बोक्सी समूहों के बीच बनते हैं।
माध्यमिक संरचना
जब अमीनो एसिड की एक श्रृंखला एक हेलिक्स में कुंडलित होती है, तो एक प्रोटीन की द्वितीयक संरचना बनती है। ऐसे अणु में बंधन को हाइड्रोजन कहा जाता है, और इसके परमाणु अमीनो एसिड के कार्यात्मक समूहों में समान तत्व बनाते हैं। पेप्टाइड्स की तुलना में, उनमें बहुत कम ताकत होती है, लेकिन वे इस संरचना को धारण करने में सक्षम होते हैं।
तृतीयक संरचना
लेकिन अगली संरचना एक गेंद है जिसमें अमीनो एसिड का एक सर्पिल मुड़ जाता है। इसे ग्लोब्यूल भी कहते हैं। यह केवल एक निश्चित अमीनो एसिड - सिस्टीन के अवशेषों के बीच उत्पन्न होने वाले बंधनों के कारण मौजूद है। उन्हें डाइसल्फ़ाइड कहा जाता है। यह संरचना हाइड्रोफोबिक और इलेक्ट्रोस्टैटिक बॉन्ड द्वारा भी समर्थित है। पूर्व जलीय वातावरण में अमीनो एसिड के बीच आकर्षण का परिणाम हैं। ऐसी परिस्थितियों में, उनके हाइड्रोफोबिक अवशेष व्यावहारिक रूप से "एक साथ चिपकते हैं", एक गोलाकार बनाते हैं। इसके अलावा, अमीनो एसिड रेडिकल में विपरीत चार्ज होते हैं जो एक दूसरे को आकर्षित करते हैं। इसके परिणामस्वरूप अतिरिक्त इलेक्ट्रोस्टैटिक बांड होते हैं।
चतुष्कोणीय संरचना का प्रोटीन
प्रोटीन की चतुर्धातुक संरचना सबसे जटिल होती है। यह कई ग्लोब्यूल्स के विलय का परिणाम है। वे रासायनिक संरचना और स्थानिक संगठन दोनों में भिन्न हो सकते हैं। यदि एक चतुर्धातुक संरचना का प्रोटीन केवल अमीनो एसिड अवशेषों से बनता है, तो यह सरल है। ऐसे बायोपॉलिमर को प्रोटीन भी कहा जाता है। लेकिन अगर इन अणुओं से गैर-प्रोटीन घटक जुड़े हुए हैं, तो प्रोटीन दिखाई देते हैं। सबसे अधिक बार, यह कार्बोहाइड्रेट, न्यूक्लिक और फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों, लिपिड, व्यक्तिगत लोहे और तांबे के परमाणुओं के साथ अमीनो एसिड का एक संयोजन है। प्रकृति में, प्राकृतिक रंग वाले पदार्थों के साथ प्रोटीन के परिसर - वर्णक भी ज्ञात हैं। प्रोटीन अणुओं की यह संरचना अधिक जटिल है।
प्रोटीन की चतुर्धातुक संरचना का स्थानिक रूप हैइसके गुणों को परिभाषित करना। वैज्ञानिकों ने पाया है कि फिलामेंटस या फाइब्रिलर बायोपॉलिमर पानी में नहीं घुलते हैं। वे जीवित जीवों के लिए आवश्यक कार्य करते हैं। इस प्रकार, मांसपेशी प्रोटीन एक्टिन और मायोसिन गति प्रदान करते हैं, और केराटिन मानव और पशु बालों का आधार है। चतुर्धातुक संरचना के गोलाकार या गोलाकार प्रोटीन पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं। प्रकृति में उनकी भूमिका अलग है। ऐसे पदार्थ रक्त हीमोग्लोबिन जैसी गैसों को ले जाने में सक्षम होते हैं, पेप्सिन जैसे भोजन को तोड़ते हैं, या एंटीबॉडी जैसे सुरक्षात्मक कार्य करते हैं।
प्रोटीन गुण
एक चतुर्धातुक प्रोटीन, विशेष रूप से एक गोलाकार, इसकी संरचना को बदल सकता है। यह प्रक्रिया विभिन्न कारकों के प्रभाव में होती है। ये आमतौर पर उच्च तापमान, केंद्रित एसिड या भारी धातु होते हैं।
यदि एक प्रोटीन अणु अमीनो एसिड की एक श्रृंखला को खोल देता है, तो इस संपत्ति को विकृतीकरण कहा जाता है। यह प्रक्रिया प्रतिवर्ती है। यह संरचना फिर से अणुओं के ग्लोब्यूल्स बनाने में सक्षम है। इस विपरीत प्रक्रिया को पुनर्जीवन कहा जाता है। यदि अमीनो एसिड अणु एक दूसरे से दूर चले जाते हैं और पेप्टाइड बांड टूट जाते हैं, तो गिरावट होती है। यह प्रक्रिया अपरिवर्तनीय है। इस तरह के प्रोटीन को बहाल नहीं किया जा सकता है। जब हम अंडे फ्राई करते हैं तो हममें से प्रत्येक ने विनाश किया था।
इस प्रकार, प्रोटीन की चतुर्धातुक संरचना एक प्रकार का बंधन है जो किसी दिए गए अणु में बनता है। यह काफी मजबूत है, लेकिन कुछ कारकों के प्रभाव में यह ढह सकता है।
