また生物部がやらかした!A-Levelを学ぶ編¦タンパク質1(生体分子#7)
こんにちは!
今日からタンパク質についてのお話を始めていきます。
タンパク質は糖類や脂質と比較しても、かなり多種多様な使われ方をしている生体分子なんですが、いかんせん覚えることが多くて、、。
とりあえず、細かなところは後々詰めていくとして、まずはどのように使われているか、全体を把握することを意識しながら学習を進めていきましょう!
では、始めますね!
タンパク質って?
タンパク質には、あらゆる形や大きさのものがあって、すべての生物において非常に多様な機能を担っています。
タンパク質は基本的にモノマーであるアミノ酸が連結してできたポリマーです。
2つのアミノ酸が結合したものはジペプチド、3つ以上のアミノ酸が結合したものはポリペプチドと呼ばれます。
タンパク質は、基本的に1つ以上のポリペプチドからできています。
★数の数え方
よく化学物質の名称のあたまに、トリとかジ、ポリってついていますが、あれは何を指しているかご存じですか?
あれはギリシャ数字と呼ばれるもので、以下のように呼ばれます。
1=モノ :モノクロ、モノローグ、モノレール、モノトーン
2=ジ(デュ) :ジレンマ、デュエット、デュアル、デュオ
3=トリ :トリケラトプス、トリオ、トリリンガル
4=テトラ :テトラポット、テトラパック、ネオンテトラ
5=ペンタ :ペンタゴン、ペンタックス
6=ヘキサ :クイズヘキサゴン!、ヘキサタープ、ヘキサグラム
7=ヘプタ :ヘプタスロン、ヘプタメロン
8=オクタ :オクトパス、オクターブ
アミノ酸には決まった形がある!
アミノ酸は、炭素原子Cに、水素H、カルボキシル基(-COOH)、アミノ基(-NH₃)、側鎖がついた構造をしています。
側鎖は一般に炭素を含みますが、上記の通り、グリシンの側鎖だけは炭素原子を持ちません。
すべての生物は、たった20種類のアミノ酸からからだを構成しています。
つまり、側鎖の種類も20種類あるということですね。
ジペプチド、そしてポリペプチド。
以前お話ししましたが、アミノ酸同士はペプチド結合してジペプチドやポリペプチドを形成します。
このとき、1分子の水が反応中に放出されますが、ジペプチドやポリペプチドが分解されるときには、その逆の反応(加水分解)が起こります。
タンパク質の構造
タンパク質は大きく、複雑な分子ですが、その構造を4段階に分けるとより分かりやすくなります。
タンパク質の一次構造、二次構造、三次構造、四次構造です。
★一次構造
ポリペプチドの中では、各種アミノ酸がペプチド結合でつながります。
★二次構造
ポリペプチドの中のアミノ酸の間には、水素結合が形成されます。
この水素結合が、ポリペプチドがらせん状に巻いたり(α-ヘリックス)、折り畳まれたり(β-シート)する原因です。
★三次構造
らせん状または折り畳まれたポリペプチドは、時に、さらに複雑な形を作ります。
これは、近付いたアミノ酸の鎖の間には、水素結合やイオン結合(分子の異なる部分の負と正の電荷の間の引力)など、さらにより多くの結合が形成されるからです。
例えば、システインという硫黄を含むアミノ酸の同士が近づくと、一方のシステインの硫黄原子が他方のシステインの硫黄原子と結合し、ジスルフィド結合(S-S結合)が形成されます。
このようにして、ポリペプチドは最終的に三次元的な複雑な立体構造を形成します。
★四次構造
タンパク質の中には、いくつかの異なるポリペプチドがつながったものがあります。
四次構造とは、これらのポリペプチドがどのように組み合わされているかを示すものです。
ヘモグロビン、インスリン、コラーゲンなど、複数のポリペプチド鎖から作られるタンパク質では、四次構造がタンパク質の最終的な立体構造です。
今日は以上です!
知っている内容ばかりだった人もいましたか?
次回は、これらのタンパク質がどのように使われているか…。
タンパク質の使われ方は、本当に千差万別なんですよ~。
気になる人は、次へGo!
ではでは!^^
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