2.1.2.1. Белки
Белки – высокомолекулярные полимерные органические вещества, определя-
ющие структуру и жизнедеятельность клетки и организма в целом. Структурной
единицей, мономером их биополимерной молекулы является аминокислота. В
образовании белков принимают участие 20 аминокислот. В состав молекулы
каждого белка входят определенные аминокислоты в свойственном этому белку
количественном соотношении и порядке расположения в полипептидной цепи.
Аминокислота имеет следующую формулу:
В состав аминокислот входят: NH2 - аминокислотная группа, сдающая
основными свойствами; СООН - карбоксильная группа, имеет кислотные свойства.
Аминокислоты отличаются друг от друга своими радикалами – R. Аминокислоты –
амфотерные соединения, соединяющиеся друг с другом в молекуле белка с
помощью пептидных связей.
Схема конденсации аминокислот (образование первичной структуры белка)
Есть первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белка
(рис. 2).
Рис. 2. Различные структуры молекул белка: / — первичная, 2 - вторичная, 3 — третичная,
4 — четвертичная (на примере гемоглобина крови).
Порядок, количество и качество аминокислот, входящих в состав молекулы
белка, определяют его первичную структуру (например, инсулин). Белки первичной
структуры могут с помощью водородных связей соединяться в спираль и
образовывать вторичную структуру (например, кератин). Полипептидные цепи,
скручиваясь определенным образом в компактную структуру, образуют глобулу
(шар), представляющую собой третичную структуру белка. Большинство белков
имеют третичную структуру. Аминокислоты активны только на поверхности глобулы.
Белки, имеющие глобулярную структуру, объединяются вместе и формируют
четвертичную структуру (например, гемоглобин). Замена одной аминокислоты
приводит к изменению свойств белка.
При воздействии высокой температуры, кислот и других факторов сложные
белковые молекулы разрушаются. Это явление называется денатурацией. При
улучшении условий денатурированный белок способен восстановить свою структуру
вновь, если не разрушается его первичная структура. Этот процесс называется ре-
натурацией (рис. 3).
Рис. 3. Денатурация белка.
Белки отличаются видовой специфичностью. Каждый вид животных имеет
свои белки.
В одном и том же организме каждая ткань имеет свои белки — это тканевая
специфичность.
Организмы характеризуются также индивидуальной специфичностью белков.
Белки бывают простые и сложные. Простые состоят из аминокислот,
например, альбумины, глобулины, фибриноген, миозин и др. В состав сложных
белков, кроме аминокислот, входят и другие органические соединения, например,
жиры, углеводы, образуя липопротеиды, гликопротеиды и другие.
Белки выполняют следующие функции:
• ферментативную (например, амилаза, расщепляет углеводы);
• структурную (например, входят в состав мембран клетки);
• рецепторную (например, родопсин, способствует лучшему зрению);
• транспортную (например, гемоглобин, переносит кислород или диоксид
углерода);
• защитную (например, иммуноглобулины, участвуют в образовании
иммунитета);
• двигательную (например, актин, миозин, участвуют в сокращении мышечных
волокон);
• гормональную (например, инсулин, превращает глюкозу в гликоген);
• энергетическую (при расщеплении 1 г белка выделяется 4,2 ккал энергии).
|