Белки

Белки (полипептиды) — биополимеры, построенные из остатков a-аминокислот, соединенных пептидными связями.

Пептидной связью называют амидную связь –CO–NH–, образованную при взаимодействии a-аминокислот за счет реакции между аминогруппой NH₂ одной молекулы и карбоксильной группы COOH – другой. Продуктом реакции двух a-аминокислот является дипептид:

Из трех молекул a-аминокислот (глицин+аланин+глицин) образуется трипептид: H₂N-CH₂-CO-NH-CH(CH₃)-CO-NH-CH₂-COOH 

Аналогично происходит образование тетра-, пента— и полипептидов.

Молекулярные массы различных белков (полипептидов) составляют от 10 000 до нескольких миллионов. Макромолекулы белков имеют стеререгулярное строение, исключительно важное для проявления ими определенных биологических свойств. Несмотря на многочисленность белков, в их состав входят остатки лишь 22 a-аминокислот.

Функции белков в природе универсальны:

• каталитические (ферменты);
• регуляторные (гормоны);
• структурные (кератин шерсти, фиброин шелка, коллаген);
• двигательные (актин, миозин);
• транспортные (гемоглобин);
• запасные (казеин, яичный альбумин);
• защитные (иммуноглобулины) и т.д.

 

Разнообразные функции белков определяются a-аминокислотным составом и строением их высокоорганизованных макромолекул.

Выделяют 4 уровня структурной организации белков.

Первичная структура — определенная последовательность a-аминокислотных остатков в полипептидной цепи

Вторичная структура — конформация полипептидной цепи, закрепленная множеством водородных связей между группами N-H и С=О. Одна из моделей вторичной структуры — a-спираль

Третичная структура — форма закрученной спирали в пространстве, образованная главным образом за счет дисульфидных мостиков -S-S-, водородных связей, гидрофобных и ионных взаимодействий .

Четвертичная структура — агрегаты нескольких белковых макромолекул (белковые комплексы), образованные за счет взаимодействия разных полипептидных цепей.

                                        Состав белков

Макромолекулы природных полипептидов (белков) состоят из остатков a-аминокислот —NH—CН(R)-СO—

В составе радикала R могут быть открытые цепи, карбо- и гетероциклы, а также различные функциональные группы (-SH, -OH, -COOH, -NH₂).

Несмотря на многочисленность белков, их макромолекулы содержат остатки лишь 22 a-аминокислот (наиболее часто встречаются 20 a-аминокислот).

Молекулярные массы различных белков составляют от 10 000 до нескольких миллионов.

Формально образование белковой макромолекулы можно представить как реакцию поликонденсации различных a-аминокислот:

Аминокислотный состав белков оказывает определяющее влияние на их биологические свойства.